煤制烯烃“点金手”刘中民：以煤为基推动能源变革

来源：东方财富发表时间：2022-10-03 14:36 阅读量：13935

刘·

中国工程院院士长期从事能源化工领域的应用催化研究和技术开发，组织甲醇制烯烃技术开发，合作完成世界首例甲醇制烯烃技术工业试验和产业化，使我国率先实现了甲醇制烯烃技术核心技术和工业应用的零突破，奠定了我国在甲醇制煤制烯烃技术工业化生产方面的国际领先地位

刘领导了合成气制乙醇技术的开发，在世界上首次实现了煤基合成气羰基化和二甲醚加氢制乙醇技术的产业化截至目前，DMTE技术已许可10个工业装置，乙醇产能295万吨/年，开创了燃料乙醇供应多元化的新局面这些技术的实施引领了中国新兴的煤基大宗化学品和清洁燃料产业的发展

刘从来不缺光环——27岁是中科院大连化物所甲醇制烯烃课题组副组长，31岁是课题组组长，34岁是研究室主任，51岁是中国工程院院士其间曾获中国科学院科技进步奖特等奖，八五重大科技成果奖，中国科学院优秀科技成果奖，国家技术发明奖一等奖等重要奖项

科研生涯硕果累累，背后是几十年的不懈努力回想起来，现任大连化学物理研究所所长的刘说，科学研究让他兴奋不已

日前，世界首台DMTO工业演示装置成功启动并稳定运行次年1月，正式进入商业运营阶段这是刘担任组长几年来取得的重要突破刘还记得生产成功的那一刻大家都沸腾了，大家都激动得流下了眼泪，这意味着几十年的研究成果正式投入使用了我们所做的事情最终是要被应用的

因此，我国率先实现了甲醇制烯烃核心技术和工业应用的零突破，对发展清洁煤化工，确立我国煤制烯烃工业生产的国际领先地位具有里程碑式的意义在2014年国家科学技术奖励大会上，甲醇制烯烃技术获得国家技术发明奖一等奖

十多年后，回首当年，刘更加珍惜现在过去的就过去了我们应该注意技术的进一步发展做科研的人某种程度上都有一些完美主义，需要不断探索，有时甚至需要推翻自己过去的研究

走出实验室，走向工业化

刘读书时正赶上科学的春天当时，徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》传遍大街小巷，其中陈景润钻研科学的精神影响了一代人，也让科研在刘心中萌芽，希望自己也能有机会攀登科学高峰

1979年，刘在学好数理化，走遍天下都不怕的氛围下，考入郑州大学化学系四年后，他进入大连化学物理研究所读研究生

迷迷糊糊刘这样描述的求学之路虽然不知道学的东西有没有用，但是开始接触煤制烯烃的研究

当时全球刚刚经历了两次石油危机，油价暴涨13倍，高达39美元/桶许多国家开始思考石油枯竭后的对策，并启动了以煤制甲醇制烯烃为重点的科技研究计划也正是在这个时候，刘所在的大连化工学院承担了甲醇制低碳烯烃的研究工作，并启动了煤代油计划

进入大连化物所后，刘从一个小课题开始了他的研究硕士期间，他接触过一些国家级项目从学生到助理研究员再到副研究员，他逐渐感受到科研的魅力，意识到自己积累的知识最终要解决什么科学问题

1995年夏天，还在青浦做实验的刘得知自己成了甲醇制烯烃课题组的组长当时，刘才31岁

甲醇制低碳烯烃是石油危机下的一种尝试，即以煤或天然气为原料制备化工产品，以煤代油刘解释说，中国富煤，缺油，缺气，化石能源资源禀赋决定了现阶段以煤为主的能源生产和消费格局在不稳定和日益复杂的国际形势下，煤炭是维护中国能源安全最可靠的资源

1995年，刘带领课题组完成了流化床m to工艺的中试运行次年，这一成果获得了中国科学院科技进步奖特等奖和原国家计委，国家科委，财政部联合颁发的八五重大科技成果奖

八五重点任务结束，大连化工材料研究所的这项研究并没有停止，而是打算从实验室推广到产业化，从而实现真正的落地之后，刘带领团队进行了m to的工业试验研究，并将该技术命名为DMTO

现实远比想象中骨感，期间国际油价跌至10美元/桶以下与石油基烯烃生产相比，煤基烯烃生产成本过高，直接影响DMTO的经济性企业不愿意投资，国家资金没有

陷入了研究经费短缺的僵局，没有放弃刘在推动技术研发的同时，他四处奔走寻找项目资金

直到油价逐渐回升，甲醇制烯烃才重新受到关注，刘团队也从陕西新兴煤化工公司获得了8310万元的投资机会2004年8月，大连化院与陕西新兴煤化工公司，中国石化洛阳石油化工工程公司合作，共同开发DMTO产业化技术在大连化工学院中试研究成果的基础上，拟建设一套年处理甲醇1.67万吨的工业试验装置

把技术从实验室带到工厂，实现零的突破。

将技术从实验室带到工厂并不是简单的放大几十人到几百人，36米高的装置，所有这些对刘来说都是一个不小的挑战如果生产成功，我们的煤化工出路就打开了一旦这一步失败，说明战略方向有问题，会直接影响我们的政策和产业发展

提到这段经历，刘坦言，工业试验压力最大，8000多万元，一大群人为此努力我作为总经理责任重大

迫于压力，刘从未怀疑过这项技术，但更担心安全和环保问题这些在实验室很少遇到的问题，在你进厂的时候需要特别注意如果出了问题，可能会直接导致项目的夭折

中途被枪毙，做了一半等于没做这样的机会一生只有一次，如果失败了，就再也不会有了

刘回忆说，当时工业试验装置建在华山脚下，远处经常能听到采矿爆破的闷响刚开始，每次发出声音，我都会觉得很惊讶，怀疑是不是发生了什么事

时间长了，他会去看设备的火炬有没有点燃只要火炬被点燃，我们的装置就不会有大问题

刘不知道已经在这样紧张的气氛中度过了多少个日日夜夜除了睡觉，他们基本就是汇总数据，查找问题和原因，在安装现场注意安全"从前，所有的草和树都是士兵."回忆起当时的状态，刘说:作为一个负责任的人，即使内心感到紧张也不能表现出来我得给大家信心

经过两年的合作，2006年，甲醇制低碳烯烃技术开发工业中试项目取得重大突破，在日产50吨甲醇的工业中试装置上实现了甲醇转化率接近100%，低碳烯烃选择性达到90%以上的目标。

2006年12月经国家发改委批准，全球第一座煤制烯烃厂落户内蒙古包头市神华集团这是十一五期间国家批准的首个超大型型煤制烯烃工业示范项目，也是世界上最大的以煤为原料，通过煤气化制甲醇，甲醇转化制烯烃，烯烃聚合生产聚烯烃的煤化工项目

日前，世界首台DMTO工业演示装置成功启动并稳定运行次年1月，正式进入商业运营阶段因此，我国率先实现了甲醇制烯烃核心技术和工业应用的零突破

第一代技术攻克后，刘带领团队继续突破烯烃收率更高的第二代甲醇制烯烃技术也在陕西华县进行了产业化试验，并于2015年成功投产DMTO—II的开发进一步巩固了中国在世界工业化煤基烯烃工业中的国际领先地位

2020年，第三代甲醇制烯烃技术通过科技成果鉴定DMTO—III技术采用新一代催化剂通过反应器和工艺的创新，C4+组分无需单独设置副产裂解装置，使单套工业装置甲醇处理能力可达300万吨/年以上，烯烃甲醇消耗可降至2.60—2.70吨

目前，DMTO系列技术已积累了31套具有技术许可的工业装置，对应烯烃产能为2025万吨/年预计投资超过4000亿元，全部投产后年产值将超过2000亿元

双碳目标开启新征程，有挑战就想办法解决

2020年，中国提出双碳目标，煤化工面临的新挑战被推到台前。

在煤炭，石油和天然气这三种化石燃料中，煤炭转化排放的二氧化碳最多某种程度上，煤化工的发展与减排是背道而驰的中国目前还不能完全去煤炭化如何在双碳目标下保证安全与发展，产业链的完整性和供应链的稳定性成为新的研究课题

提出了刘煤化工与石油化工的协调发展战略现在，两者不再是替代关系，而是促进它们相互协调，支持国家发展

现在世界仍处于石油时代，但我们石油短缺，所以我们应该立足于自己的发展，减少对石油的依赖但是煤化工的发展不能建立在完全替代石化工业的基础上，需要国家在大格局下的统筹协调他进一步解释说，从技术上讲，醇类，酸类等煤基含氧化合物与其他生产方式相比，具有天然的优势，这是石化工业难以实现的未来煤化工的重点将是以合成气和甲醇转化为平台，辅以石油基原料，实现烯烃，芳烃，含氧化合物等大宗化学品/燃料合成的技术改造，践行煤化工与石油化工的协调发展，构建更加合理的产业结构

对于煤化工产业的作用和地位，刘表示，在转型时期，煤化工产业有两个根本功能:一是作为战略储备，确保安全另一个是支持转型发展，确保产业链的完整性和稳定性从长远来看，在清洁能源发展的趋势下，煤炭可能100年，200年就要淘汰了，但这并不意味着现在就不做了而是要对国家的发展定位和阶段性需求有更清晰的认识，立足现实，做实事，有用的事，在兼顾长远战略方向的同时做好布局

刘说，双碳的目标不仅仅是一个行业的问题，而是一个顶层设计，要研究分析目前，他也在与其他领域的院士和专家合作，试图明确重点和如何走每一步双碳目标提出后，提出了上千条光学技术路线，各有各的道理，有真有假，有假有真但是，研究者不应该做虚假的事情，不应该做虚构的事情，而应该做真实的事情

对于刘的挑战，并不担心当我们做研究时，我们面临着各种各样的挑战既然有挑战，就要想办法解决科研人员从来不怕挑战

对于今后的研究计划，刘说要注重培养年轻人做事的能力当你做一件事的时候，你应该在退休之前把接力棒交给年轻人一代比一代强我们应该信任年轻人，给他们更多的机会

巧妙的解释

如何理解匠心如何坚守匠心，如何传承

刘:大胆探索，精益求精，追求完美。

我们的技术从投产到现在已经发展到第三代，还在探索新技术甚至可能会否定我们以前的技术，所以总的来说，我们应该继续追求进步

你觉得什么时候是最难的时候能坚持下来的原因是什么

刘:当我不为科研苦恼的时候，我可能会遇到一些问题和一些困惑，所以我会想办法解决它们有时候我会通过睡觉和做梦来解决这些问题当我醒来时，我迅速做笔记

面对挑战解决问题是我的职业特点科研工作的基本素质要求是不怕挑战，所以不存在很苦恼的情况有时候，说明有苦恼，但不是内心的苦恼

你希望未来还能取得哪些成就，对未来有什么期待。

刘:科研是我的主业，但我年纪大了接下来要重点培养年轻人，这样我们的团队才能继续做更多更大的事情训练不是简单的工作，不是鼓励年轻人，而是用实际的东西去锻炼，在实战中成长