2019年11月26日,中國科學院大連化學物理研究所(簡稱大化所)的合成氣制混合醇聯(lián)產(chǎn)柴油萬噸級工業(yè)示范的階段性研究成果“合成氣制高碳醇Co-Co2C基催化劑的創(chuàng)制及其在萬噸級裝置上的評價試驗”通過由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。該項目是中國科學院“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”A類戰(zhàn)略先導專項重大科技項目。
該項目由大化所與陜西延長石油榆林煤化有限公司共同開發(fā),2018年啟動。項目創(chuàng)新性地采用碳材料負載的新型鈷-碳化鈷基催化劑,在大型漿態(tài)床反應器中完成世界首例合成氣一步制高碳醇聯(lián)產(chǎn)液體燃料的萬噸級工業(yè)試驗。該催化劑通過連續(xù)72 h性能考核工業(yè)試驗,在裝置負荷30%的條件下,合成氣總轉(zhuǎn)化率大于84%,甲烷選擇性低于6%,醇/醛總選擇性高于42%。
當前,國際主流的高碳醇生產(chǎn)方法——高碳烯烴氫甲酰化法的原料和工藝技術被國外壟斷,國內(nèi)企業(yè)普遍采取油脂加氫法生產(chǎn)高碳醇,產(chǎn)能約700 kt/a。由于油脂加氫法所用原料國內(nèi)無法生產(chǎn),全部依賴進口,價格昂貴且來源不穩(wěn)定,使得高碳醇產(chǎn)量始終無法擴大,相關下游產(chǎn)業(yè)也嚴重受限。該項目的推廣實施,將為以高碳醇為原料的精細化工行業(yè)提供廉價而充足的原料來源。
此外,該項目通過調(diào)變催化劑可以改變產(chǎn)物中高碳醇與液體燃料的比例,符合我國大力發(fā)展煤制液體燃料、保障國家能源安全的指導思想,能夠顯著提升煤制燃料企業(yè)的經(jīng)濟效益,提高裝置經(jīng)濟性和抗風險能力。同時,以高碳醇為原料可以生產(chǎn)高碳α-烯烴,從而緩解我國潤滑油基礎油供應的緊張局面,高碳α-烯烴也是我國發(fā)展高端聚乙烯材料緊缺的原料。該項目所用催化劑載體為碳材料,易于回收處理,可實現(xiàn)“低固廢”甚至“無固廢”。
該項目開拓了一條合成氣清潔轉(zhuǎn)化直接制高碳醇等高附加值精細化學品的新途徑,為合成氣中氧元素的高值化利用提供了新的發(fā)展方向。