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我国突破丙烯生产新工艺 打破传统反应热力学限制

科技日报记者 陈曦 通讯员 赵晖

北京时间7月28日凌晨,国突工艺《科学》杂志在线发表了中国科学家在化工领域的破丙研究成果——天津大学低碳能源化工研究团队经过潜心技术攻关,提出从催化剂结构设计到反应热量高效利用的烯生学限新概念,成功打破传统反应热力学限制,产新传统奠定了丙烷脱氢新工艺的打破科学基础。

丙烯在全球石化产业链中具有重要地位,热力是国突工艺生产塑料制品、医疗用品、破丙汽车用品、烯生学限建筑材料等下游产品的产新传统关键基础化工原料。我国丙烯需求和生产位居全球第一,打破但当前较为先进的热力丙烷直接脱氢制丙烯技术高度依赖进口,并且其反应过程吸收大量热量,国突工艺产生较高碳排放。破丙目前丙烯生产分别占我国和全球石化工业碳排放总量的烯生学限8%和5%。因此,国内外对绿色低碳烯烃生产技术的研发极为重视。

面向世界科技前沿、国家重大需求和经济社会发展目标,天津大学巩金龙教授带领的研究团队潜心攻关,对上千种催化剂开展了测试和表征工作,从反应和传热的科学本质出发,提出了储量丰富的金属氧化物结构化设计方法,发现了催化剂结构对丙烷转化的影响规律,明确了反应中间物种迁移对不同反应的串联作用机制;经过系统的工艺条件探索,建立了反应器内热量集成利用的技术策略,开发了丙烷直接脱氢吸热反应与选择性燃烧放热反应的耦合工艺,成功突破了传统直接脱氢工艺的技术局限。

与传统工艺相比,该制备工艺反应温度可降低30℃—50℃,预期能耗可降低20%—30%,有望大幅降低二氧化碳的排放。

烯烃的生产技术是一个国家化工行业的科学技术水平的重要标志。该丙烯生产新技术,有望推动烯烃生产的绿色低碳发展,对提升我国在烯烃生产领域的核心竞争力具有重要意义。

目前,该项创新技术已获多项国家专利授权,并已进入工业实验阶段。

(天津大学供图)

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