高端访谈丨中科院院士包信和：未来一定像炼制石油一样加工煤炭-第2页-北极星火力发电网

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记者：目前该技术处于什么状态?您预计何时能实现工业化应用?

包信和：合成气制烯烃技术现已完成600小时实验室稳定性试验，实现了对催化剂的稳定性、可靠性的初步验证，并申报了中国发明专利和国际《专利合作条约》(PCT)专利。根据课题组的计划，今年年底前将完成具有代表性的立管试验，以验证该技术工业化应用的可行性。在对催化剂改进完善和工艺优化后，将进行中试和工业化试验。

由于这些工作十分繁杂，且可能遇到这样那样的新问题、新挑战，因此，技术的工业化之路可能会比较漫长。但由于此前中科院大连化物所已经成功将煤经甲醇制烯烃技术实现了工业化示范应用，积累了丰富经验，加之计算机模拟技术的应用与推动，如果立管试验时未出现颠覆性问题，且后期各方配合密切、所需资源与政策配套到位，最乐观的情况下5年后有望实现工业化应用。目前，大化所已经与国内重要化工企业和国外著名化学公司达成初步协议，着手在催化剂制备和工艺过程开发等方面合作，力争尽快实现工业示范和产业化，使这一原创性成果转变为真正的生产力。

记者：一旦该技术实现工业化应用，将会对煤化工行业产生怎样的影响?

包信和：该技术创造性地将氧化物催化剂与分子筛复合，实现了一氧化碳活化和中间体偶联等两种催化活性中心的有效分离，把传统费托技术上“漫无目的、无拘无束”生长的“自由基”控制在一个“笼子”(分子筛)里，并通过限制其行为，使其最终变成所需的目标产物(低碳烯烃)，破解了传统催化反应中活性与选择性无法兼顾的难题，为高效催化剂和催化反应过程的设计提供了指南和新思路。因此，一旦实现工业化应用，可能会对煤化工的格局产生影响，并可以带动天然气化工、生物质化工技术变革，改变当今石油化工一支独大的格局。

对中国煤化工产业来说，还有一个更为现实的意义。合成气制烯烃技术打破了费托工艺高耗水、高排放、高耗能、低选择性的魔咒，是一种建立在全新思维下的低水耗、低能耗、低排放工艺方法。因此，一旦实现工业化应用，可以成功回答李克强总理一直关心的“能不能不用水或少用水进行煤化工”的问题，并因此坚定高层发展现代煤化工的决心和信心，开创一条符合中国资源禀赋特点、现实可行的煤炭清洁高效转化的新路径，提升煤化工项目竞争力，助推中国煤化工产业健康可持续发展。据我们了解，国务院副总理刘延东在中科院上报的合成气一步法制烯烃专题报告上已经做了重要批示：这一研发成果是对以往煤制油工艺的颠覆。

记者：这是否意味着，一旦合成气制烯烃技术实现工业化应用，高耗能、高耗水的费托工艺将会被淘汰出局?

包信和：我认为不会，最起码短时间内不会。费托合成工艺是人类伟大的创新和发明之一。该方法自发明和应用以来的90多年时间里，在气制液技术方面发挥着极其重要的作用，也是迄今为止，唯一能将合成气直接转化为液体产品且实现了工业化应用的有效方法。尤其经过近10年的改进和创新，以煤经甲醇制低碳烯烃为代表的费托工艺，与传统煤转化方式相比具有节能减排、产品附加值高等优势，在国际油价50美元/桶上方仍有与石油路线相竞争的实力。

因此，即便合成气制烯烃技术实现工业化应用，短期内也无法撼动费托工艺在煤化工、天然气化工和生物质化工中的主导地位，更不可能淘汰费托工艺。最大的可能是，随着合成气制烯烃技术的推广应用，投资者的技术选择范围更大，烯烃原料多元化和技术路径多样性的基础更加牢固，费托工艺的扩张速度将会明显放缓。可以预想，待合成气制烯烃规模壮大后，乙烯工业会形成费托工艺(包括煤经甲醇制低碳烯烃工艺)、合成气制烯烃工艺、石脑油制烯烃、乙/丙烷制烯烃，以及甲烷直接制烯烃工艺同台竞争、共同发展的格局。

记者：您上面提到甲烷直接制烯烃工艺，具体是什么情况?

包信和：这是我们研发的另一项技术。现有的甲烷转化已经有100多年历史，通常采用二步法：第一步，在高温条件下，通过混合氧气、二氧化碳或水蒸气，将甲烷分子重整为含一定比例的一氧化碳和氢气分子的合成气体;第二步，用特定的催化剂将合成气转化为包括乙烯等高碳的烃分子。这一方法工艺路线长、投资和消耗高，加之采用氧分子作为甲烷活化的助剂或介质时，系统中不可避免地要形成和排放大量二氧化碳。

1988年，美国麻省理工大学首次取得甲烷氧化偶联制乙烯实验室技术的突破，并将该技术转让给美国纳米技术公司。后者经不断完善和改进，使反应温度由最初的800摄氏度降至650摄氏度，催化剂选择性也显著提高。

2015年4月，美国纳米技术公司高调宣布，其投资1500万美元建设的1吨/日的甲烷制乙烯示范装置成功投用，并计划2017年建设第一个以天然气为原料，通过氧化偶联技术同时生产乙烯、汽油等液体产品的商业规模的示范工厂。但是，从公开报道的数据看，现有催化剂的活性和选择性都不高，工业化应用的效果和经济性还有待观察和验证。

原标题：【原创】高端访谈：未来一定像炼制石油一样加工煤炭

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