近日，中科院大連化物所甲醇制烯烴國家工程實驗室劉中民院士、田鵬研究員團隊發(fā)表了題為“Recent Progress in Methanol-to-Olefins (MTO) Catalysts”的進展報告。
甲醇制烯烴(MTO)作為重要的C1化學反應，為煤和天然氣等非石油資源生產基礎化學品提供了一條高效途徑。MTO催化劑是該過程發(fā)展的關鍵要素之一，它直接決定了工藝流程、反應器形式、以及MTO技術盈利能力等。自2010年以來，劉中民領導的團隊相繼完成了甲醇制烯烴(DMTO)技術的百萬噸級工業(yè)化和產業(yè)化，推動了我國煤制烯烴戰(zhàn)略產業(yè)的發(fā)展。近年來，該團隊的研究工作側重于對甲醇制烯烴反應機理的深入理解、發(fā)展高性能新一代DMTO催化劑及新一代DMTO技術。該進展報告首先回顧了我所DMTO催化劑的研發(fā)歷程，提出了發(fā)展高性能MTO催化劑面臨的科學問題及挑戰(zhàn);以理解的甲醇制烯烴反應機理為基礎，分析和總結了優(yōu)化MTO催化劑，尤其是SAPO-34分子篩催化劑的可行途徑與最新研究進展。報告還介紹了具有高丙烯或高乙烯選擇性分子篩催化劑的研究進展。最后，報告總結和展望了MTO催化劑的發(fā)展前景與努力方向。
近年來，該研究團隊發(fā)展了多種SAPO分子篩催化劑的合成新方法。首次開展胺熱法合成SAPO分子篩，并發(fā)現(xiàn)多種合成SAPO-34的新型模板劑(J. Mater. Chem. A，2013);發(fā)展了Top-down法、雙模板法和重構法等策略合成納米晶粒和具有特殊形貌的多級孔SAPO分子篩(Chem. Commun.，2014;J. Mater. Chem. A，2015;Chem. Commun.，2016;Chem. Commun.，2017;Chem. Commun.，2018)，顯著提升了分子篩的MTO催化性能(ACS catalysis，2015;ACS catalysis，2019)?；谝陨瞎ぷ骰A，研究團隊完成了新一代DMTO催化劑的研發(fā)，于2018年10月實現(xiàn)工業(yè)化生產，并成功應用于百萬噸級DMTO裝置，表現(xiàn)了明顯提升的低碳烯烴收率。
上述工作得到國家自然科學基金、中科院前沿科學重點研究項目等資助，并于近日發(fā)表于《先進材料》(Advanced Materials)上。同時，這也是獻禮我所七十周年所慶文章之一。
