甲醇制烯烴逐步成為化學工業(yè)的一個新分支

翠林中，蜿蜒的木板路一直通往山頂。一走出樹林，豁然開朗，不遠處的潔凈能源國家實驗室(籌)大樓便映入眼簾。

走入大樓輔樓，一個龐然大物赫然出現(xiàn)。中國科學院大連化學與物理研究所(以下簡稱大連化物所)的一名科研人員向記者介紹：“這里是進行甲醇制取低碳烯烴(DMTO)小試至工業(yè)性試驗之間的放大實驗的裝置，高達3層樓?！?/P>

“我們正進行DMTO第三代技術(shù)研發(fā)。”大連化物所甲醇制烯烴團隊葉茂研究員說。從第一代技術(shù)至今，大連化物所研發(fā)、推廣DMTO經(jīng)歷了三十三載春秋、幾代人的努力，已在國際領(lǐng)域名列前茅。

這支隊伍并沒有躺在功勞簿上享安樂，因為“地球村”不斷上演著激烈的競爭，大連化物所要讓第三代技術(shù)繼續(xù)保持世界領(lǐng)先水平。甲醇制烯烴團隊在大連化物所副所長劉中民研究員帶領(lǐng)下正以隊列組群的組織方式，發(fā)揮團隊協(xié)同作戰(zhàn)優(yōu)勢，奮戰(zhàn)在DMTO的創(chuàng)新之路上。

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聚烯烴是生產(chǎn)塑料的主要原料。在我們的日常生活中，隨處可見聚烯烴的身影，如薄膜、管材、板材、電線電纜等。聚烯烴的發(fā)展水平是一個國家烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)達與否的標志。人們通過化學、物理等手段，從石油中提煉出烯烴原料。

在我國，石油一直是戰(zhàn)略物資，其儲量與供應直接關(guān)系到國家經(jīng)濟命脈。全球已經(jīng)歷了3次石油危機，對世界經(jīng)濟造成了嚴重沖擊。

“如總消耗量再加大，我國只能增加石油進口量。一旦過于依賴進口，那么將對我國經(jīng)濟、社會發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。因此，甲醇制烯烴對國家意義重大?！贝筮B化物所副所長、甲醇制烯烴團隊帶頭人劉中民研究員說。

DMTO技術(shù)已成功運用在“神華包頭每年60萬噸煤基烯烴工業(yè)化示范項目”，這是全球首套甲醇制烯烴工業(yè)裝置；2013年年初，我國首套外購甲醇制烯烴項目—寧波禾元甲醇制烯烴裝置也進入試生產(chǎn)階段，采用的也是DMTO技術(shù)。

大連新興能源科技有限公司副總經(jīng)理馬行美對此表示，我國甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)格局正在形成：中西部地區(qū)煤經(jīng)甲醇制烯烴；東南沿海地區(qū)依托海外天然氣生產(chǎn)甲醇，進行甲醇制烯烴深加工。

全國正在運行和建設的甲醇制烯烴項目將在未來3至5年向市場釋放1500萬噸烯烴產(chǎn)能。據(jù)了解，目前已獲得許可的合同總量為1100萬噸烯烴，而現(xiàn)在全國總產(chǎn)量也不過3000萬噸。

隨著多套DMTO工業(yè)裝置的投產(chǎn)，甲醇制烯烴正在逐步成為化學工業(yè)的一個新分支。在我國，甲醇生產(chǎn)主要是通過煤炭轉(zhuǎn)化路線來實現(xiàn)的，因此DMTO實際已經(jīng)成為煤制烯烴的關(guān)鍵技術(shù)。同時，我國現(xiàn)有的烯烴工業(yè)多采用石油為原料，通過石油化工路線來制取烯烴。

“作為兩種不同的技術(shù)路線，我們希望石油化工與煤化工能夠和諧共處?！比~茂說，“兩者并不對立，我們團隊正在研發(fā)新的烯烴生產(chǎn)技術(shù)，讓石油化工與煤化工產(chǎn)業(yè)都可使用?！蹦敲矗斒驮喜蛔銜r，可使用煤來補充。

顯然，新興工業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)合、互補，正是我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)展所追求的。

因此，甲醇制烯烴團隊認為，自己的任務不僅僅是關(guān)注煤化工、石油化工的協(xié)調(diào)發(fā)展，更要利用科技手段，使得煤化工與石油化工順利銜接，并形成更新的技術(shù)。

重大工程團隊協(xié)作

DMTO技術(shù)的研究、實驗與推廣，是個極其復雜的系統(tǒng)工程，從實驗室小試到中試，直至產(chǎn)業(yè)化與地方合作建立大型工業(yè)裝置，絕不是一個或幾個課題組能夠挑起的重任。這需要將“手指”收回捏成拳頭，并舉全力而攻之。

大連化物所在實踐中摸索出創(chuàng)新之舉：探索組群組織形式，不再按傳統(tǒng)的學科設立，而是按照大型科技項目的特點和發(fā)展進程，根據(jù)承擔的不同任務在不同節(jié)點設立。2009年，以劉中民研究員領(lǐng)導的研究組為基礎(chǔ)，組建甲醇制烯烴國家工程實驗室，并成為該所設立的首個B類組群。

該組群由7個研究組與一個辦公室組成。大連化物所魏迎旭研究員所在的是第一研究組。該組共有職工3人，“短小”而精悍，他們主要進行基礎(chǔ)研究。

魏迎旭說，組群各研究組分工不同，任務呈鏈條形。比如，她從事甲醇轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)研究，針對性非常強，這也是根據(jù)組群目標和技術(shù)發(fā)展的需要而設立的。

此外，第二研究組則研究分子篩催化劑合成，發(fā)展新的催化材料；第三至第五研究組則進行實驗室階段的小試開發(fā)；葉茂所在的第六研究組主要進行反應工藝中試放大。在催化劑開發(fā)和一級級反應工藝放大實驗成功之后，研究室的大項目便從這里“出口”對接工業(yè)應用。

“幾年運行下來，經(jīng)過研究所考核，給出的評價是：我們組群各個方面發(fā)展均衡，配合默契，出成果更快?！蔽河駥Υ烁械椒浅Ｐ牢俊?/P>

按照大連化物所的科研組織架構(gòu)設置，組群中的人員調(diào)配、學科方向、經(jīng)費申請、儀器設備都由研究室統(tǒng)一協(xié)調(diào)，組群內(nèi)各研究組可以更加專心地完成好自己在大項目中的科研任務。

留住人才發(fā)展更勁

一直以來，國外企業(yè)對國內(nèi)市場虎視眈眈，曾經(jīng)也有人認為，烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將寫上洋品牌的名字。而大連化物所持續(xù)自主創(chuàng)新，保住了國內(nèi)市場并始終讓技術(shù)走在國際前列。

“我們期待DMTO第三代技術(shù)擁有更大優(yōu)勢，新催化劑性能更優(yōu)，單套反應器烯烴生產(chǎn)能力更大，烯烴選擇性更高，投資更低?！比~茂說。

“拳頭”出擊，實力強勁。更重要的是，研究室在各個環(huán)節(jié)布局人才，也給科研人員充足的發(fā)展空間。

通過幾年時間，海歸葉茂深深感到：“組群這種方式使得我們研究室成為一個有機整體。我們甲醇制烯烴團隊的成員無論是在新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，還是進行學術(shù)研究，都有極大發(fā)展空間?！?/P>

比如，反應和催化劑失活機理問題的研究已進行了30多年?！皬目茖W的角度而言，已逐步接近有可能的途徑，我們在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域也找到了自己的地位，成果不僅應用到工業(yè)裝置上，學術(shù)研究也在國際上擁有了一席之地?！蔽河裾f。這得益于研究室的組群結(jié)構(gòu)。過去，從事相關(guān)基礎(chǔ)研究的人員少，經(jīng)費也并不充足；組群建設后，研究室設立專門的隊伍進行基礎(chǔ)研究，人員雖未增加，但是不用擔心經(jīng)費問題，魏迎旭與同事只要專心鉆研。

發(fā)展空間巨大，環(huán)境又寬松。在甲醇制烯烴團隊，葉茂研究組的學術(shù)方向與其他研究組不完全相同，另外5個研究組的研究領(lǐng)域都為催化，而葉茂從事的研究屬于化學反應工程學科。

“加入甲醇制烯烴團隊之后，劉中民研究員鼓勵我在參與團隊大型項目開發(fā)的同時，積極發(fā)展自己的學術(shù)研究方向。同時，研究室其他研究組在我們開展工藝放大實驗的時候則給予了全力的支持?！彼J為這對研究人員是非常重要的。