从基础研究取得突破到完成千吨级全流程工业试验，只用了4年
如何推动科技成果从实验室快速走向应用开发？中科院大连化物所包信和院士和潘秀莲领导的基础研究团队和刘中民院士领导的应用研究团队展开合作，组建技术攻关小组 ， 并与陕西延长石油（集团）有限责任公司进行合作 。
“最初我们过来看的时候，这里是一片空地，但企业非常支持，千吨级合成气直接转化制低碳烯烃工业试验装置很快拔地而起 。”潘秀莲说 。经过多方协力攻坚，2019年9月，单反应器一次投料成功 。2020年9月完成全流程工业试验 ， 性能指标超过了设计水平，低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）选择性达77.9%，验证了技术的先进性和可行性 。从实验室发表原创性基础研究成果到完成千吨级全流程工业试验仅用了四年时间 。
“催化剂从实验室的几百毫克放大到吨级，并完成了千吨级工业性试验，可以说这速度是非常快的 。”潘秀莲说，这得益于基础与应用研究团队强强联合 ， 与企业产研融合、协同攻关的合作模式 。
正优化催化剂，初步建成合成气直接转化新技术平台
“千吨级全流程工业试验装置可以说是‘麻雀虽小 ， 五脏俱全’，能把工业化可能遇到的问题全部暴露出来，并提前验证解决 。”陕西延长石油（集团）科技部部长王军峰介绍，按照工程经验，公司计划按照30万吨-60万吨规模进行产业化放大 。目前，项目团队正持续优化催化剂，同时对工艺流程和分离系统进行优化设计，力争早日实现该技术的产业化 。“作为龙头装置，其可以把合成气高效转化为乙烯和丙烯 ， 往下游可以制成聚烯烃，用来生产塑料制品等 。随着后续产品的丰富，附加值也将越来越大 。”
团队进一步拓展研究，实现了其他基础化学品和燃料的定向合成，如乙烯、汽油、芳烃（BTX）、液化石油气等 ， 初步将OXZEO?技术发展成为继费托技术平台、甲醇技术平台之后的第三个合成气转化技术平台 。
潘秀莲说，这项技术的创新之处就在于它将“反应物分子的活化”与“中间体碳-碳键偶联”这两个关键步骤分开在两种活性中心上进行 。首先 ， 合成气在金属氧化物催化剂上变成活泼的中间体，随后，中间体小分子在“笼子”（沸石分子筛孔道）中按照一定规则组装形成产物 。
这样，金属氧化物催化剂决定了中间体的种类及生成的速率，分子筛孔道大小、结构及其环境性质决定了最终得到什么产物 。按照设想 ， 大孔道里可以得到较大分子的产品，比如汽油；小孔道里可以得到较小分子的产品，比如乙烯、丙烯 。因此 ， 通过调变氧化物和分子筛及两者之间的匹配耦合，就有可能实现产品组成的调控，合成气制烯烃的体系也将由此拓展到制芳烃、制汽油等领域 。这一成果如能成功实现工业化，将给我国的煤化工领域带来新的革命性影响 。
新京报采访人员 张璐
编辑 陈静 校对 李立军
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