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，《科学》杂志在线发表了中国科学家在化工领域的研究成果——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新概念，成功打破传统反应热力学限制，奠定了丙烷脱氢新工艺的科学基础。

丙烯在全球石化产业链中具有重要地位，是生产塑料制品、医疗用品、汽车用品、建筑材料等下游产品的关键基础化工原料。我国丙烯需求和生产位居全球第一，但当前较为先进的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，产生较高碳排放。目前丙烯生产分别占我国和全球石化工业碳排放总量的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）