经济日报煤化工不用水也不用水就能开始精制吗？ 最近，中国科学家们超越了传统费舍尔图(F-T )反应过程的束缚，为煤气化所需的烯烃制造研究寻求了新解。3月4日，美国《科学》 (Science )杂志发表了由中国科学院沈阳化物所包信院士和潘秀莲研究员领导的团队的研究成果，他们创造性地使用新型填充催化剂，根据需要，低选择性地进一步反应合成气体获得低碳烯烃， 新成果的发表也被认为是从煤炭向领域里程碑式的重大突破。《科学》杂志同期刊登了以惊人选择性为主题的专家体育节目的文章，指出这个过程将来在工业上具有很大的竞争力。乙烯、丙烯等低碳烯烃是最重要的化工原料，是现代化学工业的基础，如航天飞机的建设、日常生活用品中使用的塑料等生产都要以低碳烯烃为原料。
在传统技术中，烯烃生产相当依赖石油资源，面对石油资源日益不足、环境污染日益减轻的今天，领导新能源和可再生能源的有效利用与发展是关键，新过程的发现是中国的集约发展、绿色我觉得不可替代的圣经科学研究取得现在的成果并不容易。传统方式都是实现金属催化剂或在此基础上改进，我们决心探索非常有规律的技术路线。项目研究员潘秀莲如此感叹。科学研究者口中更不简单是因为费舍尔罗普什完全被尊重为煤化工领域的圣经。
煤化工是把煤转换成气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。1923年德国科学家Fischer和Tropsch发明者的煤用合成气生产高碳化学品和液体燃料的Fischer工艺问世，在第二次世界大战中投入了大规模生产。
以来，半个多世纪的煤化工产业突破了大幕。传统的费舍尔使用金属作为催化剂。
合成气体中的CO分子在金属催化剂表面被活性化，解离成c原子和o原子，c原子和o原子与催化剂表面导电的氢再次反应，构成亚甲基(CH2 )中间体，同时释放出水分子。亚甲基中间体通过注入反应，在催化剂表面展开权利单体，分解不含不同碳原子数的烃类产物。这时，催化剂表面构成向外部开放的平台，两个碳原子可以碰撞融合，可以是三个碳原子，有时也可以是几百个。
两个碳原子碰撞融合后乙烯和乙烷分解，三个碳原子分解丙烯和丙烷，但这种表面反应无法控制。根据包信和说明，反应烃生成物整体的碳原子数分布广，目标物的选择性也高。另外，在反应过程中，金属催化剂表面的CO解离的o原子必须依赖氢气除去，这些贵重的氢气通过低功耗、高能量消耗的氢气变换供给，释放大量的CO2。
煤炭经费纳工艺制烯烃的水消费市场需求主要包括生产工艺中用于原料去除和工艺加热的水两种，这类水的一部分一般可以通过工艺改革再利用，另一种是催化反应化学工艺所需的水。大多数情况下，根据工艺和装置水平的不同而不同，但通常，要在理想的状态下使用传统的费舍尔，生产1吨液体燃料需要5~6吨的水。费舍尔虽然不高，但除了产生大量的二氧化碳外，还消耗大量的水，生成物的选择性恶化，在以前的处理中不得不消耗大量的能量。
但是，各国的研究开发和改善成为瓶颈，由于利润少，这个过程也被国际能源和化学工业界延长，指出是不可替代的。版本3.0的升级现在健身制造过程已经由中国科学院沈阳化物所的包信和团队政治进行宣传。
中国科学院沈阳化物所所长张涛院士回答说，石油烯烃和甲醇烯烃两种模式后，煤气化所需烯烃的制造新过程是绿色的，是高效制造低碳烯烃技术的3.0版。这次，中国科学家将部分还原的填充氧化物转用为催化剂，可以根据需要转换煤气化的合成气体(精制后的CO和H2的混合气体)。
创造性地填充氧化物催化剂和分子筛，精妙地构建了CO活化和中间体偶联等两种催化剂活性中心的有效分离。与以往的费特罗普技术不同，缺氧位点产生的亚甲基自由基不是停留在催化剂表面或再次发生表面聚合反应，而是立即转移到分子筛的细孔中，在细孔限制环境中展开酌量的偶联反应，降低目标产物新的过程没有催化剂表面的漫无目的，将未被捕生长的自由基控制在由该分子筛构建的笼中，允许其不道德，从而可以生成最后的取向，大大提高了产物的选择性。我说了信。
研究者通过控制分子筛的微孔和酸的性质，构建了产物分子的高效调制，传统催化反应中的活性和选择性加密了这个长跷跷板的问题，为高效催化剂和催化反应过程的设计取得了指导方针。据包信和说明，当CO单程转化率为17%时，低碳烃产物的选择性约高94%。其中，乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃的选择性低于80%，传统费舍尔生产过程中低碳烃的选择性最低超过58%的无限大。
目标物的选择性提高，新发现的煤气化所需的烯烃制造工艺修改了工艺路线，延长了反应工艺，减少了能耗，同时意味着著二氧化碳废气的增加，防止了结构废水的产生。耗水量大依然是制约地方煤化工发展的无法长期治疗的顽疾，煤化工产业想长期计划，所以不得不弃水而居。但是，中国的煤炭资源主要集中在旱季、半干旱的中西部地区，水资源不足，许多煤化工企业遭受缺水的后遗症，经常出现煤化工企业与农业或其他工业争夺水的现象。经过评价，认为新工艺将来会节约反应工艺耗水量的1/3左右。
据包信报道，放弃高能耗和低能耗水的水煤气转换反应后，团队必须使用CO代替氢气来避免烃类产物构成中多馀的氧原子，在反应结构上也必须使水循环，原理上是第一个用低能耗水转换煤的新方法另外，顺利地听到不用水精制的问题，9年钻研一剑的坚决，专门从事健身过程制烯烃(FTTO )研究的20多年德国BASF(basf )公司的专家Schwab (施瓦布)博士认为，新工艺的基本状态包信和决不骄傲地反应：你们想起的主意已经很多了。轮到我们了。说这话的底气来自于优秀研究团队的日益固守和中国科研能力的显着提高。从开始立项研究到现在已经有几九年多了，在这期间，关于项目进展的文章一篇也没有发行，依然在继续实验。
我说了信。为了寻找合适的材料，实验过程从化学成分构成到制造必须经过一系列简单的过程。这项研究完成有九年了。
尽管如此坚决，中国科学家们对国家能源形势的关注和考虑仍深表关注。根据中石油经济技术研究院最近公布的2016年度《国内外油气行业发展报告》，2015年，中国石油清洁进口量为3.28亿吨，迅速增加6.4%，中国石油消费持续短距离快速增加，对外依存度首次下降60%。
除美国和中东外，国内外都使用石油生产烯烃，但中国石油能源供给严重不足，现在的石油60%以上必须依赖进口的局面，因此中国科学家大幅扩充了现有的技术储备，国家能源我说了信。中国的国情是丰碳缺油，到2030年我国此后煤会变多。
因此，必须推进煤炭清洁化利用，坚决在绿色低碳能源发展方向上，把能源技术及其相关产业培养成产生我国产业升级的新增长点。关于本项目的研究思路，包信和指出，从源头的创造性出发，彻底改变传统过程，本质上减少水资源消耗，减少二氧化碳废气，是中国碳系能源利用和环境优化的必由之路。
科学技术必须为国家能源革命而接受。将来，我们以尽快构建工业模板和产业化为目标，想把这一原始成果转化为切实的生产力。包信和响应，经过认真评价和协商，目前中国科学院沈阳化物所与国内外最重要的化工企业达成了协议的可行性协议，著手在催化剂制的取出和工艺的研究开发等方面合作，谋求煤化工产业的高效可持续发展。
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