中國科學院山西煤化所甲醇制丙烯催化劑技術(shù)取得進展

甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯(MTP)是煤經(jīng)合成氣路線制取大宗化學品的重要途徑。目前中國已經(jīng)建成的MTP生產(chǎn)裝置總產(chǎn)能為 1.46 Mta，但由于催化劑依靠進口，特別是國內(nèi)工業(yè)催化劑性能不穩(wěn)定、選擇性較差，導致設(shè)備開工不足、過程經(jīng)濟性差。市場迫切需要具有自主知識產(chǎn)權(quán)、性能優(yōu)良的國產(chǎn)催化劑技術(shù)。

中國科學院山西煤化所的樊衛(wèi)斌團隊自2011年以來，在甲醇轉(zhuǎn)化反應機理研究、催化劑控制合成方面取得突破性進展，系統(tǒng)闡明了C—O鍵到C—C鍵的轉(zhuǎn)變機制，完善并關(guān)聯(lián)了甲醇轉(zhuǎn)化直接機理和“烴池”機理，揭示了“烴池”物種與催化劑孔道、酸位分布相互作用、進而影響產(chǎn)物分布的內(nèi)在機制，為高選擇性、高穩(wěn)定性甲醇制丙烯催化劑的研發(fā)提供了理論支持。

基于基礎(chǔ)研究成果的理論指導，該研究團隊的MTP催化劑于2014年取得了實驗室突破，小試單程壽命超過85天，2016年完成催化劑實驗室定型，2017年完成百公斤級催化劑制備放大。目前，所制備的催化劑已在神華寧煤公司2.4 kg 模試評價裝置上完成兩周期評價，單程壽命大于 1 000 h，甲醇轉(zhuǎn)化率仍高于99%，C3組分選擇性為 45%，C2組分選擇性為 9%～13%，C7+重烴選擇性低于3%，催化劑再生后性能穩(wěn)定。目前正在進行第三周期評價，各項技術(shù)指標均優(yōu)，為下一步工業(yè)側(cè)線運行及催化劑的工業(yè)應用奠定了基礎(chǔ)。