近日，上海院高级专家刘苏撰写的“ 合成气直接转化制低碳烯烃技术现状与展望 ”文章在《中国石化》杂志2024年第8期刊载，聚焦煤炭清洁高效利用，围绕“合成气直接转化制低碳烯烃（STO）”这一煤化工领域前沿技术，深入探讨煤炭资源清洁高效利用、煤化工产品向中高端迈进等话题。
低碳烯烃是石化行业最重要的化工产品及合成材料单体，在国民经济中占据举足轻重的地位。近年来，我国煤化工发展迅速，煤制低碳烯烃技术作为烯烃生产重要路线之一快速崛起，在国内烯烃产能中已占据不可忽视的比重。从国内装置运转情况来看，目前广泛工业化的煤经甲醇间接制烯烃的工艺在煤炭资源大省具有竞争优势。但随着“双碳”战略目标的持续推进，传统煤化工项目面临巨大减排压力，开发短流程、低水耗的合成气直接转化制低碳烯烃技术成为重大前沿研究课题。 中石化（上海）石油化工研究院有限公司（以下简称“上海院”）自2015年开始致力于合成气直接转化制烯烃耦合催化新工艺的研发工作。基于合成气转化的耦合催化特征，上海院提出了“耦合拉动因子”和“产物烯烷比（O/P）”新概念，为描述C1中间体“生成-传递-转化”时空路径、创制高性能催化剂提供系统策略。基于该策略开发的“AlPO-18分子筛”和“非计量比尖晶石氧化物”耦合的新型双功能催化体系破解了其他耦合催化体系表现出的转化率和选择性难以兼顾的跷跷板“trade-off”效应难题，实现了高CO转化率和高烯烃选择性。相关研究成果在Nature Communications、ACS Catalysis、Cell Reports Physical Science等国际著名学术期刊发表，形成了重要学术影响。 为将上述基础研究成果进一步推向产业化，在中国石化集团公司的大力支持下，上海院与扬子石化、工程建设公司协同合作，开展百吨级STO中试研究，着力解决催化剂放大生产、中试性能验证、催化反应工程技术、大型化工工艺开发面临的一系列工程技术难题。2023年3月15日，中试装置投料一次成功，装置连续稳定运行1000小时，CO转化率和低碳烯烃选择性指标优异。 在此基础上，上海院开发了新一代高时空收率耦合催化剂，时空收率相较上一代催化剂大幅提升。目前，围绕新一代催化剂，正在开展STO二期中试，以其为核心的成套技术工艺包设计也正在积极推进中。 尽管STO技术为非石油路线高效制备低碳烯烃提供了新的解决方案，但其工业化进程仍充满挑战。 在合成气间接法制低碳烯烃路线中，所涉及的主要单元—甲醇合成及甲醇制烯烃（MTO），其产品和原料均分别为气液两态，分离流程相对简单。作为上述间接法的替代路线，STO工艺虽然缩短了工艺流程，但其原料和产物均为气态，反应器出口组成复杂，包括未转化的合成气、产物二氧化碳和有机烃类，在产品分离（尤其是烯烃和烷烃）和未转化的反应物循环方面仍需要进行更多考量。 此外，不同于间接法路线以乙烯和丙烯为主要产品，STO的烯烃产品主要集中于丙烯和丁烯，因此也需要探索一条不同于MTO的产品加工路线。以上两方面是STO技术能否成功工业落地的关键所在。 中国石化重点科研项目STO中试装置的成功开车，标志着合成气直接转化制低碳烯烃技术向工业化迈进了重要的一步。中国石化STO技术开发团队将面向国家需求和集团公司需求，加快推进STO的全流程工艺设计，完善技术经济性分析，力争建成全球首套工业示范装置，推动现代煤化工产业低碳化、高端化发展。2023年我国乙烯产能达到5112万吨，产量达到4681万吨。乙烯产业链整体存在低端产品过剩，高端产品不足的局面。作为乙烯最大下游产品2023年我国聚乙烯产能达到3210万吨，产量约2735万吨，表观消费量约3995万吨，净进口量为1260万吨，其主要原因是高端聚乙烯等产品严重依赖进口。预计2024-2025年期间还将新增16套乙烯装置，产能近2000万吨/年。随着未来乙烯产能的进一步释放，产品结构矛盾将进一步升级，行业亟需开发茂金属聚乙烯、高性能弹性体、乙烯共聚物等高端下游产品，走差异化竞争路线！为促进乙烯产业链的创新发展，山西碳和新材信息咨询有限公司拟定于2024年10月22-23日在江苏省南京市召开“2024乙烯产业链创新发展论坛”。将邀请行业内的专家学者分享行业发展趋势、下游高端产品开发与应用等热点内容。具体通知如下：乙烯及下游聚乙烯、乙烯基共聚物，乙烯基弹性体等生产企业、技术研究机构；配套关键设备、催化剂、助剂等；政府园区、金融投资机构等。
（注：以上费用包含会议注册费、资料费、会议期间用餐）
2. 乙烯齐聚制备高级线性α-烯烃技术创新与应用；3. 乙烯高选择性三聚、四聚催化剂及聚合反应工艺开发；5. 乙烯基聚烯烃弹性体聚合新工艺与催化剂的开发；
文章来源：石化杂志、烯烃产业创新与发展研习社编辑整理
