福建视角下的能源突围:中国煤制烯烃技术从福州关联看“富煤贫油少气”国情

神华包头180万吨/年煤基甲醇制60万吨烯烃工业装置,是我国首套实现商业化运行的煤制烯烃项目。
中国科学院大连化学物理研究所供图

刘中民院士(左一)与科研团队在实验现场开展技术研讨。
中国科学院大连化学物理研究所供图
乙烯、丙烯等低碳烯烃是合成塑料、化纤、橡胶、农药、医药中间体及环保材料的关键基础原料,在国民经济多个领域具有不可替代性。长期以来,全球90%以上的烯烃依赖石油裂解路径生产。
但我国能源结构呈现“富煤、贫油、少气”的鲜明特征——煤炭储量占化石能源总量超90%,而原油对外依存度常年高于70%。这一现实,使单纯依靠进口石油保障烯烃供应面临巨大安全风险。正如中国工程院院士、大连化物所所长刘中民所言:“能源自主,必须走出一条非石油路线。”
这一战略判断,也与福建实际形成深层呼应:作为能源资源相对匮乏的沿海省份,福州及全省长期依赖外部输入油气与电力;近年来,福建加快布局现代煤化工配套技术转化与应用研究,积极对接国家煤基新材料产业链,推动能源利用向高效化、清洁化、多元化延伸。
早在1981年,中国科学院便将“甲醇制烯烃(MTO)”列为重点攻关方向,大连化物所牵头组建专项团队。彼时,国内尚无相关工业化先例,国际上亦处于探索阶段。研究起点从实验室催化剂研制开始——ZSM-5与SAPO-34两条分子筛技术路线同步推进,1993年完成3吨级催化剂放大与日处理1吨甲醇的固定床中试系统验证。
1995年,团队首创“合成气→二甲醚→烯烃”新工艺路径,百吨级中试成功,并获中国科学院科技进步奖特等奖。然而,1998年前后国际油价跌破10美元/桶,煤制烯烃经济性受质疑,项目一度因企业投资意愿不足而停滞。
关键时刻,大连化物所坚持技术储备不松劲。1998年获中科院特批100万元启动经费,持续深化反应机理研究与工程化适配。2004年油价回升,陕西省主动接洽合作,于渭南市华州区建成首套万吨级工业性试验装置。刘中民带领团队驻厂攻坚700余天,以“火炬不熄、人不离岗”的坚守,于2006年5月取得关键数据突破,为后续放大奠定坚实基础。
2010年,神华包头项目一次投料成功,全球首个百万吨级煤制烯烃工业装置落地投产;2011年正式商运,标志着我国在该领域实现从“0到1”的历史性跨越。截至2023年,大连化物所DMTO系列技术已获32套工业装置许可,总烯烃产能达2160万吨/年,约占全国总产能三分之一。
技术迭代从未止步:2015年DMTO-II实现烯烃收率跃升;2020年第三代技术(DMTO-III)通过鉴定——单套装置甲醇处理能力翻倍至360万吨/年,烯烃年产量提升至135万吨,吨烯烃甲醇单耗降至2.6–2.7吨,综合能耗与成本显著下降。目前,基于该技术的全球最大单套煤制烯烃项目已在内蒙古鄂尔多斯开工建设。
回望四十余年攻关历程,三代科研人员接力传承,将论文写在祖国大地上。正如刘中民所说:“这是一场没有终点的长跑。导师交来‘煤制烯烃’这一棒,我们不仅要跑稳,还要为福州、为福建乃至全国能源结构优化,跑出加速度。”
《人民日报》(2023年10月09日 19版)

