甲醇制烯烴逐步成為化學(xué)工業(yè)的一個(gè)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(yuǎn)處的潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)大樓便映入眼簾。

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

“我們正進(jìn)行DMTO第三代技術(shù)研發(fā)?！贝筮B化物所甲醇制烯烴團(tuán)隊(duì)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(guó)際領(lǐng)域名列前茅。

這支隊(duì)伍并沒有躺在功勞簿上享安樂，因?yàn)椤暗厍虼濉辈粩嗌涎葜ち业母?jìng)爭(zhēng)，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(tuán)隊(duì)在大連化物所副所長(zhǎng)劉中民研究員帶領(lǐng)下正以隊(duì)列組群的組織方式，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，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(gè)國(guó)家烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)與否的標(biāo)志。人們通過化學(xué)、物理等手段，從石油中提煉出烯烴原料。

在我國(guó)，石油一直是戰(zhàn)略物資，其儲(chǔ)量與供應(yīng)直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈。全球已經(jīng)歷了3次石油危機(jī)，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重沖擊。

“如總消耗量再加大，我國(guó)只能增加石油進(jìn)口量。一旦過于依賴進(jìn)口，那么將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。因此，甲醇制烯烴對(duì)國(guó)家意義重大?！贝筮B化物所副所長(zhǎng)、甲醇制烯烴團(tuán)隊(duì)帶頭人劉中民研究員說。

DMTO技術(shù)已成功運(yùn)用在“神華包頭每年60萬噸煤基烯烴工業(yè)化示范項(xiàng)目”，這是全球首套甲醇制烯烴工業(yè)裝置；2013年年初，我國(guó)首套外購甲醇制烯烴項(xiàng)目—寧波禾元甲醇制烯烴裝置也進(jìn)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(duì)此表示，我國(guó)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(jìn)行甲醇制烯烴深加工。

全國(guó)正在運(yùn)行和建設(shè)的甲醇制烯烴項(xiàng)目將在未來3至5年向市場(chǎng)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(guó)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(xué)工業(yè)的一個(gè)新分支。在我國(guó)，甲醇生產(chǎn)主要是通過煤炭轉(zhuǎn)化路線來實(shí)現(xiàn)的，因此DMTO實(shí)際已經(jīng)成為煤制烯烴的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，我國(guó)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(duì)立，我們團(tuán)隊(duì)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?，當(dāng)石油原料不足時(shí)，可使用煤來補(bǔ)充。

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

因此，甲醇制烯烴團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，自己的任務(wù)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(tuán)隊(duì)協(xié)作

DMTO技術(shù)的研究、實(shí)驗(yàn)與推廣，是個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從實(shí)驗(yàn)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(gè)或幾個(gè)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(shí)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(xué)科設(shè)立，而是按照大型科技項(xiàng)目的特點(diǎn)和發(fā)展進(jìn)程，根據(jù)承擔(dān)的不同任務(wù)在不同節(jié)點(diǎn)設(shè)立。2009年，以劉中民研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組為基礎(chǔ)，組建甲醇制烯烴國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，并成為該所設(shè)立的首個(gè)B類組群。

該組群由7個(gè)研究組與一個(gè)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(jìn)行基礎(chǔ)研究。

魏迎旭說，組群各研究組分工不同，任務(wù)呈鏈條形。比如，她從事甲醇轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)研究，針對(duì)性非常強(qiáng)，這也是根據(jù)組群目標(biāo)和技術(shù)發(fā)展的需要而設(shè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)室階段的小試開發(fā)；葉茂所在的第六研究組主要進(jìn)行反應(yīng)工藝中試放大。在催化劑開發(fā)和一級(jí)級(jí)反應(yīng)工藝放大實(shí)驗(yàn)成功之后，研究室的大項(xiàng)目便從這里“出口”對(duì)接工業(yè)應(yīng)用。

“幾年運(yùn)行下來，經(jīng)過研究所考核，給出的評(píng)價(jià)是：我們組群各個(gè)方面發(fā)展均衡，配合默契，出成果更快?！蔽河駥?duì)此感到非常欣慰。

按照大連化物所的科研組織架構(gòu)設(shè)置，組群中的人員調(diào)配、學(xué)科方向、經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)、儀器設(shè)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(xiàng)目中的科研任務(wù)。

留住人才發(fā)展更勁

一直以來，國(guó)外企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)虎視眈眈，曾經(jīng)也有人認(rèn)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)并始終讓技術(shù)走在國(guó)際前列。

“我們期待DMTO第三代技術(shù)擁有更大優(yōu)勢(shì)，新催化劑性能更優(yōu)，單套反應(yīng)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(shí)力強(qiáng)勁。更重要的是，研究室在各個(gè)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(shí)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(gè)有機(jī)整體。我們甲醇制烯烴團(tuán)隊(duì)的成員無論是在新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，還是進(jìn)行學(xué)術(shù)研究，都有極大發(fā)展空間?！?/P>

比如，反應(yīng)和催化劑失活機(jī)理問題的研究已進(jìn)行了30多年。“從科學(xué)的角度而言，已逐步接近有可能的途徑，我們?cè)诨A(chǔ)研究領(lǐng)域也找到了自己的地位，成果不僅應(yīng)用到工業(yè)裝置上，學(xué)術(shù)研究也在國(guó)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(fèi)也并不充足；組群建設(shè)后，研究室設(shè)立專門的隊(duì)伍進(jìn)行基礎(chǔ)研究，人員雖未增加，但是不用擔(dān)心經(jīng)費(fèi)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(tuán)隊(duì)，葉茂研究組的學(xué)術(shù)方向與其他研究組不完全相同，另外5個(gè)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(xué)反應(yīng)工程學(xué)科。

“加入甲醇制烯烴團(tuán)隊(duì)之后，劉中民研究員鼓勵(lì)我在參與團(tuán)隊(duì)大型項(xiàng)目開發(fā)的同時(shí)，積極發(fā)展自己的學(xué)術(shù)研究方向。同時(shí)，研究室其他研究組在我們開展工藝放大實(shí)驗(yàn)的時(shí)候則給予了全力的支持?！彼J(rèn)為這對(duì)研究人員是非常重要的。