1月28日，中國科學(xué)院頒發(fā)2025年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、青年科學(xué)家獎、國際科技合作獎、年度人物和年度團隊，并與人力資源和社會保障部共同表彰先進集體和先進個人。其中由大連化學(xué)物理研究所完成的二甲醚經(jīng)乙酸甲酯制乙醇技術(shù)榮獲技術(shù)發(fā)明獎。

技術(shù)介紹

　　為了讓乙醇生產(chǎn)與糧食脫鉤，大連化物所劉中民團隊于2010年開始致力于全新非糧乙醇合成路線的研究。通過大量的創(chuàng)新性研究和攻關(guān)，他們開發(fā)了一條以煤基合成氣為原料，經(jīng)二甲醚羰基化、乙酸甲酯加氫制乙醇的工藝路線;研制出可工業(yè)化生產(chǎn)的二甲醚羰基化催化劑和乙酸甲酯加氫催化劑;設(shè)計開發(fā)了相應(yīng)的反應(yīng)器，編制了工藝包，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)，完成了世界首次10萬噸/年乙醇工業(yè)示范和大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

　　長期以來，煤經(jīng)合成氣直接制乙醇是個全球性挑戰(zhàn)，因難以回避貴金屬催化劑效率低、腐蝕嚴重、設(shè)備成本高等問題，一直難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

　　大連化物所提出以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線，采用非貴金屬催化劑，可以直接生產(chǎn)無水乙醇，是一條環(huán)境友好型新技術(shù)路線。

　　在二甲醚羰基化過程中，研究團隊發(fā)展了絲光沸石(MOR)分子篩定向合成技術(shù)，成功實現(xiàn)酸中心在MOR分子篩八元環(huán)孔道中的優(yōu)先落位控制，提高了催化活性;通過對十二元環(huán)孔道酸中心的化學(xué)修飾，避免副反應(yīng)的發(fā)生，解決了MOR分子篩穩(wěn)定性難題。在此基礎(chǔ)上，他們成功開發(fā)出性能優(yōu)異的二甲醚羰基化催化劑，并首次實現(xiàn)分子篩催化劑在氣固相反應(yīng)體系中的長壽命運行，進一步發(fā)展了催化劑工業(yè)制備技術(shù)，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。

　　在乙酸甲酯加氫制乙醇過程中，研究團隊采用全新方法解決了銅基催化劑在共沉淀制備過程中局部過熱和物料偏析的難題，實現(xiàn)了對前驅(qū)體物相和組成及銅物種晶粒尺寸的精準調(diào)控，成功開發(fā)溫和條件下高活性高穩(wěn)定性、可有效抑制副反應(yīng)的乙酸甲酯加氫銅基催化劑，也實現(xiàn)了工業(yè)放大和規(guī)?；a(chǎn)。

　　與此同時，研究團隊針對二甲醚羰基化反應(yīng)和乙酸甲酯加氫反應(yīng)放熱強、對反應(yīng)溫度敏感的特征，開發(fā)出專用列管式固定床反應(yīng)器和相應(yīng)的溫度精確調(diào)控方法，在工業(yè)示范和工業(yè)化裝置上實現(xiàn)了平穩(wěn)運行。

　　在此基礎(chǔ)上，大連化物所和陜西延長石油集團聯(lián)合開展合成氣制乙醇整套工藝技術(shù)研發(fā)工作，于2013年完成了項目中試研究，并系統(tǒng)研究了分離、循環(huán)、換熱和材質(zhì)等關(guān)鍵因素，編制了工藝包，形成了二甲醚經(jīng)乙酸甲酯制乙醇成套技術(shù)。

　　2017年，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首套10萬噸/年煤基乙醇工業(yè)示范項目打通全流程，生產(chǎn)出合格無水乙醇，實現(xiàn)了世界首次工業(yè)示范。2022年后，榆神50萬噸/年煤基乙醇項目和安徽淮北礦業(yè)60萬噸/年乙醇生產(chǎn)裝置相繼建成投產(chǎn)，成為分子篩催化醚類羰基化生產(chǎn)含氧化合物的工業(yè)化實例。