低碳催化与工程研究部简介
发布时间:2011-07-15 08:35:35      供稿部门:

低碳催化与工程研究部网站:http://nel.escience.cn/dct/page/1
研究部部长:

 

 刘中民 研究员   

Tel:+86-411-84379335   E-mail:zml@dicp.ac.cn

 

    刘中民,1983年郑州大学化学系获学士学位,1986年中国科学院大连化学物理研究所获硕士学位,1990年中国科学院大连化学物理研究所获博士学位。现任中科院大连化学物理研究所副所长,甲醇制烯烃国家工程实验室主任,分子筛催化研究组组长。
    长期从事固体酸碱材料合成与应用研究,完成了“八五”国家重大科技攻关课题“合成气经由二甲醚制取低碳烯烃”的研究,获得1996年度“中国科学院科技进步特等奖”。作为技术负责人完成了世界上的首次甲醇制烯烃技术(DMTO)工业性试验并通过了国家级技术成果鉴定,实现了我国在国际上率先拥有设计和建设百万吨级工业装置的技术能力。2010年8月,采用DMTO技术的世界首套、全球最大甲醇制烯烃生产装置,神华包头60万吨/年甲醇基聚烯烃联合石化装置甲醇投料试车一次成功,并良好运行。培养研究生40多名,发表论文200多篇,申请专利200多件。任《催化学报》、Journal of Natural Gas Chemistry编委,曾任第13、14届国际分子筛会议(International Zeolite Conference)国际学术委员会委员。获中国科学院科技进步特等奖一项,省科技一等奖一项,二等奖两项,大连市科技一等奖一项,中国催化青年奖(首届),大连市突出贡献专家等奖励。是新世纪百千万人才工程国家级人选。

 

研究部:

研究目标:

    以新催化反应、新催化材料和新催化表征技术研究为核心,以催化剂活性相、活性中心和反应机理原位表征基础研究为特色,在面向能源、环境和精细化学品合成等方面进行催化的应用基础研究。

 

组织结构:

 

 

 

研究方向:

1、催化基础与催化新反应
  (分子筛的催化原理、甲醇转化及其耦合反应机理、催化原位研究和理论模拟)
2、分子筛合成
  (新型分子筛类多孔材料的合成、分子筛晶化机理研究、具有应用前景的分子筛合成与工业化)
3、甲醇及其衍生物转化
  (甲醇制取低碳烯烃、甲醇制丙烯、其他甲醇及其衍生物转化)
4、合成气制化学品
  (合成气直接转化制烯烃、合成气转化制取大宗化学品、合成气/一氧化碳的综合利用)
5、烃类转化研究
  (渣油制烯烃、石脑油制烯烃、生物质转化制烯烃、烯烃水合制备石油化工产品)
6、催化新过程放大与开发
  (流态化催化工艺研究与开发、气固两相流测量技术、气固两相流理论与数值模拟)
7、工程化研究
  (开发分离新工艺、新工艺反应器设计及分离系统设计、建立新工艺物料数据库)

 

目前承担的重点项目:

1、新一代煤制烯烃技术(中科院重要方向性项目)
2、CO2资源化利用制烯烃技术(中科院重要方向性项目)

 

近期代表性成果:

1、甲醇制低碳烯烃(DMTO)技术
    甲醇制低碳烯烃(DMTO)技术,是实现以煤制烯烃新技术路线的关键技术。乙烯和丙烯等低碳烯烃是现代有机化工的基础原料,通过煤制烯烃技术,将我国资源储量比较丰富的煤炭转化为乙烯、丙烯等石化产品,是一项符合国内一次能源资源结构特点、确保我国能源供应的战略措施。
    2006年6月完成了世界首次万吨级工业性试验,2010年8月8日,世界首套以煤炭为原料生产石化产品聚烯烃生产线——神华集团包头煤制烯烃工程核心工段甲醇制烯烃装置投料试车一次成功,2011年1月开始进入商业化运营阶段。DMTO技术的开发及其工业化成功,对于石化基础原料工业的发展具有里程碑的意义,对于促进我国实施煤代油战略也具有重大意义。

2、新一代甲醇制低碳烯烃(DMTO-II)技术
    在2006年成功开发甲醇制烯烃(DMTO)工业化技术的基础上,为了进一步提高低碳烯烃产率,保持自主创新的DMTO技术在国内外的核心竞争力,进行了新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)技术的研究开发。DMTO-II技术的工业化试验与陕西煤化工技术工程中心有限公司以及中石化洛阳石化工程公司合作,在陕西华县的试验基地进行。
    2010年10月26日,“新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)工业化技术成果新闻发布会暨工业化示范项目技术许可签约仪式”在北京举行。与蒲城清洁能源化工有限公司首套67万吨/年DMTO-II烯烃项目技术许可协议,项目投产后年销售额约为76亿元,年均利税总额约为32亿元。这是继DMTO工业化技术开发成功后的又一次重大创新成果,进一步巩固了我国在世界煤基烯烃工业化产业中的国际领先地位,对我国能源综合利用、拓展低碳烯烃原料的多样化,保障国家能源安全和服务国民经济建设具有重大的经济意义和战略意义。DMTO-II技术的开发成功及其工业化被两院院士评为2010年中国十大科技进展。

3、DMTO专用催化剂
    甲醇制取低碳烯烃技术是实现以煤或/和天然气为原料生产乙烯、丙烯等基础化学品的非石油路线,其技术基础和核心是催化剂,催化剂的性质和性能将决定着该工艺技术的发展方向。在上世纪八十年代初便开展了由甲醇或二甲醚制取低碳烯烃催化剂的研究工作,在国家“八五”期间研制出了磷硅铝(SAPO)分子筛型微球催化剂(DO123型)。多年不断努力,在DO123型催化剂的基础上发展出了性能优异的新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO)专用催化剂(D803C-II)。2009年甲醇制取低碳烯烃(DMTO)专用催化剂获得了大连市技术发明一等奖。
    甲醇制取低碳烯烃(DMTO)专用催化剂已完成技术实施许可,2000吨/年规模催化剂工业化生产厂已建设完成,并成功生产出了合格的催化剂产品,为世界首套180万吨/年甲醇制取60万吨低碳烯烃装置提供催化剂。仅为神华包头项目提供的催化剂,2010年产值已突破1.5亿元。预计11套装置全部投产后,催化剂生产能力经进一步扩产年产值约为6~8亿元。

4、丙烯水合制异丙醇技术
    异丙醇是重要的基本有机化工原料之一。本项目工业化之前,国内只有锦州石化分公司采用气-固相法生产。但气-固相法的平衡转化率只有~6%,气-液-固三相的中压丙烯水合,可以突破气-固相反应的热力学限制,大幅度提高丙烯转化率,是技术发展的方向。成功研制了丙烯水合催化剂和丙烯液相直接水合制异丙醇多段进料反应工艺,开发了催化剂多段装填的专用反应器(授权发明专利5 件)。
    该项目于2005 年4 月通过了技术鉴定。同时,作为专利技术实施,山东东营海科新源化工有限公司建设了国内第一套利用该技术的3 万吨/年异丙醇工业生产装置于2005 年11 月24 日一次开车成功。产品质量达到了国标优级品,标志着新一代丙烯直接水合生产异丙醇技术和催化剂在工业应用方面取得突破,打破了我国异丙醇生产技术三十年停滞不前的状态和国外公司的技术垄断和封锁,提高了我国异丙醇生产技术水平和产品竞争力。该成果获2007 年度“辽宁省科技进步二等奖”和“大连市技术发明一等奖”。

 

 

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