大连化物所“炭载钴基浆态床合成气制油技术开发与工业化”通过科技成果鉴定

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5月14日，我所合成气转化与精细化学品催化研究中心（DNL0805组）丁云杰研究员和朱何俊研究员团队开发的、具有自主知识产权的“炭载钴基浆态床合成气制油技术开发与工业化”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为，该技术创新性强，整体技术达到国际先进水平，一致同意通过鉴定。
　　会上，丁云杰作了炭载钴基浆态床合成气制油技术开发与工业化的工作总结及技术研究报告，详细介绍了炭载钴基合成气制油催化剂的开发历程，并介绍了如何推进实验室成果向产业化发展。朱何俊作了炭载钴基浆态床合成气制油工业示范的科技查新和知识产权报告。陕西延长石油榆林煤化有限公司油品中心经理王东岩和发展科技部经理张马宁分别作了炭载钴基浆态床合成气制油技术开发与工业化的生产运行总结报告和“榆横醋酸项目资源综合利用制油示范装置”考核标定报告。

　　“炭载钴基浆态床合成气制油技术开发与工业化”项目由我所与延长石油榆林煤化有限公司、北京石油化工工程有限公司共同承担。该项目的示范装置“新一代煤制油装置”于2013年在榆林开工建设，2017年实现40%负荷运行，打通全流程，产出合格的液化气、稳定轻烃、费托轻蜡和费托重蜡等产品；2019年实现85%负荷运行，2020年7月实现100%负荷运行；2020年8月8日至11日，中国石油和化工联合会组织专家组对工业示范装置进行了连续72小时考核标定，装置实现了103%负荷的运行，合成气总转化率98.7%，CH4选择性6.7%，C3+烃类选择性86.4%（C3+烃和醇的总选择性92.7%），CO2选择性0.006%。
　　我国能源资源的基本特点为“富煤、贫油、少气”。随着我国经济的持续高速发展，我国石油对外依存度持续增长，2020年已高达73.6%。目前，我国一次能源消费结构仍以煤炭为主，煤炭消费量占能源消费总量的56%以上。在未来较长的一段时期内，煤炭仍将是我国的主体能源。煤制清洁燃料和化学品，对于缓解我国石油供应不足，实现石油化工原料替代、油品清洁化和煤炭清洁高效利用，保障国家能源安全具有战略意义。
　　针对上述问题，丁云杰和朱何俊团队开发了碳化钴介导的原位转晶技术，研制出高性能钴基催化剂，解决了传统钴基催化剂产率不高、活性低、稳定性较差等技术问题，填补了国内钴基费托合成浆态床工业的技术空白。新型钴基催化剂具有优异的活性、柴油馏分选择性和稳定性，以及具有极低的CO2选择性，可降低费托单元运行能耗、省去脱碳单元。此外，废催化剂经简易焚烧处理后可回收金属钴，可实现低固废甚至无固废的绿色环保目标。
　　采用“炭载钴基浆态床合成气制油技术”的新一代煤制油装置，现已实现达产达效，其成功运行将为后续大型商业化装置的建设提供坚实的技术支撑。
　　该项目得到了中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、国家重点研发计划“先进煤间接液化及产品加工成套技术开发”、国家自然科学基金等项目的资助。（文/朱何俊、赵子昂 图/宁丽丽、赵子昂）


       文章来源：大连化物所
       丁云杰，中国科学院大连化学物理研究所研究员。1985年获原杭州大学化学系学士学位；1991年获中国科学院大连化学物理研究所博士学位；1991-1995年期间浙江大学化学系任讲师、副教授；1995-1998年期间在美国Texas A&M大学化工系从事博士后研究；1999年到在中国科学院大连化学物理研究所工作，任C1化学与精细化工催化研究组组长，研究员，博士生导师。教育部能源材料化学协同创新中心iChem教授，浙江师范大学高等研究院应用催化团队PI教授。在Nature Mater., Chem.Commun., J. Catal.,  ACS Catal.和Appl. Catal. A等杂志上，发表论文近200篇，授权专利40多件，4件美国专利。在催化技术工业化应用方面积累丰富的经验并取得了成果，已有7项催化技术实现了工业化或工业示范，包括15万吨/年活性炭负载的钴基催化剂浆态床工艺直接制高品质柴油和石脑油技术；正在进行6项催化技术的产业化，包括一项原创性技术——15万吨/年合成气制高碳醇Co-Co2C基催化剂和浆态床工艺技术；还有4项催化技术正在或将进行立升级单管放大试验，其中有2项属原创性技术。先后于2005年获国务院政府特殊津贴、2012年获中国产学研合作创新奖、2015年获中国专利优秀奖和辽宁省科技进步二等奖、2016年获中国科学院科技促进发展奖。
       朱何俊，1973年出生，安徽来安人。1993年毕业于湖南科技大学，1999年在大连理工大学获硕士学位，2003年获中科院大连化物所博士学位，自2003年以来一直在中国科学院大连化学物理研究所工作，2005年聘为副研究员，2007年被聘为项目骨干，2011年晋升为研究员。主要从事羰基化和费托合成等方面的基础和应用研究。完成了国家自然科学基金、中科院方向性项目，承担了与多家企业合作的应用项目。在ACS Catalysis，ChemSusChem等期刊发表论文60余篇，申请专利20余件。2016年，作为主要完成人获得中科院科技促进发展奖。