乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基本有機(jī)化工原料，是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石，其傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)強(qiáng)烈地依賴于石油資源。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油及石化產(chǎn)品的需求迅速增長，石油資源的匱乏使得供需矛盾日漸突出，嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。而我國煤炭資源則相對豐富，發(fā)展以煤為原料制取石油類產(chǎn)品的煤化工技術(shù)，實施石油替代戰(zhàn)略，是關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)長期穩(wěn)定發(fā)展和能源安全的重大課題。

　　在2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，“甲醇制取低碳烯烴”項目摘取了本年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。其項目完成人中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱大連化物所)劉中民團(tuán)隊通過攻克與催化劑和工藝技術(shù)相關(guān)的一系列科學(xué)難題，取得技術(shù)突破，掌握了煤制烯烴的關(guān)鍵核心技術(shù)甲醇制烯烴，從而在我國“缺油少氣富煤”的大背景下，為連接煤化工與石油化工、實施石油替代攻略、保障能源安全提供重要技術(shù)途徑，指明戰(zhàn)略發(fā)展方向。

　　他們，窮的只剩下精神

　　從上世紀(jì)80年代開始，大連化物所開始部署甲醇制烯烴的研究工作，圍繞反應(yīng)原理、催化劑、反應(yīng)工藝進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)工作。2004年，大連化物所、新興能源科技有限公司和中石化洛陽工程有限公司合作，進(jìn)行甲醇制取低碳烯烴成套工業(yè)技術(shù)開發(fā)(工藝名稱：DMTO)，建成了世界第一套萬噸級(日處理甲醇50噸)甲醇制烯烴工業(yè)性試驗裝置，并于2006年成功完成工業(yè)性試驗，裝置規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)均處于國際領(lǐng)先水平;2008年，DMTO專用催化劑實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);2010年，項目團(tuán)隊利用DMTO技術(shù)建設(shè)完成了世界首套甲醇制烯烴工業(yè)化裝置，于當(dāng)年8月成功開車并穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。2011年1月起正式進(jìn)入商業(yè)化運營階段，標(biāo)志著我國率先實現(xiàn)了甲醇制烯烴核心技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用“零”的突破。

　　三十年漫長而艱辛的研發(fā)歷程，融入了大連物化所三代科研人的對科技創(chuàng)新的執(zhí)著追求與孜孜不倦。

　　項目主要負(fù)責(zé)人、大連化物所副所長劉中民研究員回憶，他第一次接觸這個項目時，還是剛進(jìn)入化物所的研究生，“后來老師將項目交給我”，劉中民經(jīng)歷了項目研發(fā)與試驗推廣道路上的曲折跌宕。提到艱辛過程中遇到的困難，劉中民笑著說：“困難沒有最大，只有最多。”項目起步時，科研條件非常艱苦，人力資源嚴(yán)重不足，“化物所內(nèi)研發(fā)條件不及現(xiàn)在的20%分之一”。1995年，國際油價出現(xiàn)大幅度下跌，作為替代品的煤制烯烴市場推廣進(jìn)而受到很大影響，技術(shù)攻關(guān)方面也進(jìn)入瓶頸期。

　　“在埋頭技術(shù)研發(fā)的同時，我還要還帶著策劃案四處尋訪投資�！碧峒澳嵌稳兆樱瑒⒅忻裥χ�回憶，“我精神壓力很大，但是并非來自技術(shù)因素，如何利用好的概念設(shè)計說服投資者放大實驗，實際生產(chǎn)萬噸裝置，對于一直奮戰(zhàn)在科研一線的實戰(zhàn)研究員著實是個挑戰(zhàn)�！�

　　面對諸多困難，劉中民和他的團(tuán)隊始終抱定信念，牢牢把握煤制烯烴的發(fā)展方向，夜以繼日的堅持在技術(shù)研發(fā)、戰(zhàn)略創(chuàng)新的一線，連續(xù)的開拓性研究使得物化所等技術(shù)研發(fā)單位突破難關(guān)，成功研制甲醇制烯烴硫化反應(yīng)專用催化劑，在世界上首次實現(xiàn)了SAPO-34分子篩工業(yè)放大合成和甲醇制烯烴催化劑工業(yè)生產(chǎn)。對于支撐團(tuán)隊一路走下來的原因，劉中民研究員說到，“我們窮的只剩下精神”。

　　“國家隊”的戰(zhàn)略前瞻性

　　想要開發(fā)成功這樣世界領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)，絕非朝夕間可以實現(xiàn)的，DMTO項目作為產(chǎn)、學(xué)、研三方合作成功的經(jīng)典范例在根本上得益于長期堅持以滿足國家重大戰(zhàn)略需求為目標(biāo)、明確定位、充分解放思想、加強(qiáng)戰(zhàn)略合作、走一條創(chuàng)新的研發(fā)合作模式道路。

　　2004年，國際油價回升，甲醇制烯烴的發(fā)展迎來難得的新機(jī)遇，陜西省計劃建設(shè)煤制烯烴項目，省政府為此成立了新興能源科技有限公司，提供了充分的資金保障，與大連物化所聯(lián)合進(jìn)行工業(yè)成套技術(shù)開發(fā)，同時，大連化物所結(jié)合甲醇制烯烴的技術(shù)特點，強(qiáng)力推薦設(shè)計經(jīng)驗最為豐富的中石化洛陽工程有限公司作為工藝設(shè)計方。三方優(yōu)勢互補，為最終取得DMTO技術(shù)的成果奠定了基礎(chǔ)

　　大連化物所所長、中科院院士張濤認(rèn)為，這支具備“大體量的研究所、相當(dāng)?shù)募夹g(shù)、過硬的科研團(tuán)隊”的“國家隊”所具備的戰(zhàn)略前瞻性眼光，是DMTO項目成功的關(guān)鍵要素。即使在面對困難時，項目團(tuán)隊仍然堅定前期的戰(zhàn)略部署與充分準(zhǔn)備，抱以持久的恒心與毅力，在關(guān)鍵時刻發(fā)揮優(yōu)勢。其中，大連物化所一直以能源戰(zhàn)略研究為主導(dǎo)，大力發(fā)展以MTO為龍頭的煤代油技術(shù)，并著重發(fā)展與國防相關(guān)的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)、儲能技術(shù)以及相關(guān)基礎(chǔ)研究，在石化領(lǐng)域發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，并在國內(nèi)長期居于領(lǐng)先地位。

　　戰(zhàn)略性的前瞻性使得DMTO項目團(tuán)隊做好系列規(guī)劃布局，得到國家各級政府和科研領(lǐng)導(dǎo)部門政策和經(jīng)費上的認(rèn)可與支持;同時其技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化與社會能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化緊密結(jié)合，促進(jìn)烯烴工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化并保證原料多元化發(fā)展，為保障國家能源安全，優(yōu)化國內(nèi)能源消費結(jié)構(gòu)，促進(jìn)煤代油戰(zhàn)略的進(jìn)一步實施發(fā)揮了重大的作用。

　　巨大的經(jīng)濟(jì)效益從科研中來到社會中去

　　作為第一代DMTO技術(shù)投入生產(chǎn)的神華包頭是我國煤制烯烴國家示范項目，裝置規(guī)模為每年180萬噸甲醇生產(chǎn)60萬噸烯烴(最終產(chǎn)品為乙二醇和聚丙烯)。2011年，其正式開始商業(yè)化運營，大連化物所同時也在孵化第二代技術(shù)，現(xiàn)在，第二代技術(shù)已經(jīng)投廠，即將開工運行。DMTO技術(shù)累計實現(xiàn)技術(shù)實施許可20套大型工業(yè)裝置，合計烯烴總產(chǎn)能1126萬噸/年，這些裝置的建設(shè)預(yù)計可拉動上下游投資約2500億元，新增產(chǎn)值1200億元，實現(xiàn)新增就業(yè)約17000人。截止目前，DMTO技術(shù)獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，已開工裝置總產(chǎn)值約500億元，利稅超過100億元。

　　2014年，DMTO工業(yè)裝置進(jìn)入開工的高潮期，全年已有5套工業(yè)裝置相繼投產(chǎn)運行，分別是延長靖邊、中煤榆林、華夏寶豐、山東神達(dá)，以及蒲城能化(第二代技術(shù))等工業(yè)裝置，新增烯烴產(chǎn)能280萬噸/年，新增經(jīng)濟(jì)效益超過60億元。已投產(chǎn)的7套DMTO裝置的烯烴總產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到400萬噸烯烴/年，帶動了我國甲醇戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)的快速形成。其中，2013年在我國沿海寧波禾元投產(chǎn)運行的工業(yè)裝置還成為首次海外購置甲醇原料的特色試點。這對于缺乏煤炭資源、但是烯烴需求旺盛的沿海發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的借鑒意義。DMTO技術(shù)對傳統(tǒng)石油化工和煤化工產(chǎn)業(yè)布局具有深刻的影響。運用其進(jìn)行海外天然氣(頁巖氣)制烯烴是開拓海外市場，擴(kuò)大DMTO技術(shù)商業(yè)化運營的重要戰(zhàn)略。目前為止，潛在海外客戶已達(dá)到20余家。

　　在DMTO技術(shù)拉動經(jīng)濟(jì)增長的同時，項目團(tuán)隊依舊耕耘于科技前沿，持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，授權(quán)發(fā)明專利達(dá)共63項，國內(nèi)34項。

　　時下綠色能源發(fā)展備受關(guān)注，劉中民研究團(tuán)隊表示，DMTO技術(shù)產(chǎn)生的污染符合國家標(biāo)準(zhǔn)，同時在控制范圍內(nèi)已降至最小。劉中民研究員認(rèn)為，不僅僅是中國面臨著缺油富煤的資源國情，全世界范圍內(nèi)也是如此，煤制烯烴相對成本低，污染小，利潤巨大。長遠(yuǎn)來看，煤代油制烯烴將會成為趨勢。

　　科學(xué)是一種研究境界，其終極目標(biāo)必將是惠及人民和社會發(fā)展。DMTO技術(shù)的工業(yè)發(fā)展及商業(yè)成功運作無疑證明了這一點。大連化物所項目團(tuán)隊具有前瞻性的戰(zhàn)略眼光及堅持不懈的科研精神，從科研中來，到社會中去。