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近日，中國科學院上海高等研究院和上?？萍即髮W聯合科研團隊通過采用全新催化劑活性位結構，實現了在溫和條件下合成氣高選擇性直接制備烯烴，對拓展合成氣催化轉化有重大意義。該成果已于10月6日在《自然》雜志上發表。數據顯示，這已是2016年以來中國在合成氣直接制烯烴領域取得的第三次重大成果。
    近年來，為緩解對石油資源的依賴，國內外烯烴研究主要以非石油路線為主，即利用煤炭或天然氣資源直接或間接制備烯烴。
    目前的主流工藝首先以煤或天然氣制備合成氣（主要成分是一氧化碳和氫氣，即CO和H2），然后由合成氣轉化制得甲醇，最終通過甲醇轉化路線（包括甲醇制乙烯、丙烯的MTO工藝和甲醇制丙烯的MTP工藝）生產烯烴產品。該技術涉及兩大步驟，即合成氣經銅基催化劑合成甲醇，甲醇經分子篩催化劑轉化為烯烴。如能減少反應步驟，將合成氣直接高選擇性合成烯烴，將體現出流程更短、能耗更低的優勢。
    該項目相關負責人表示，合成氣經費托反應路線直接制烯烴，是指CO和H2在催化劑作用下，通過費托（FT）反應路線合成烯烴（FTO）的過程。上海高等研究院低碳轉化實驗室創造性地研發了一種全新的催化劑，發現在溫和的反應條件下（250℃和1-5標準大氣壓），該催化劑可實現高選擇性合成氣直接制備烯烴，甲烷選擇性可低至5%，低碳烯烴選擇性可達60%，總烯烴選擇性高達80%以上，烯/烷比可高達30以上，產物C2-C15選擇性占90%以上。
    目前，中科院上海高等研究院已與山西潞安集團等企業達成協議，擬在催化劑放大制備、反應器設計及工藝過程開發等方面共同合作，力爭盡快實現工業示范和產業化，促進我國煤化工的發展。據悉，上海大學、華東師范大學、中科院物理所和中科院化學所也參加了部分研究工作。
  2016年3月，中國科學院大連化學物理所包信和院士和潘秀蓮研究員領導的研究團隊在《科學》雜志上發表文章，報告了一種新的雙功能催化劑，以極高的選擇性和效率在一步反應中實現了合成氣至低碳烯烴的直接轉換。
    在這篇文章中，該研究團隊采用在工業上很有吸引力的反應條件：溫度400℃、壓力2.5MPa、氫氣/一氧化碳比例1.5、催化劑壽命超過100小時。這種雙功能催化劑名為OX-ZEO（Oxide-Zeolite），由金屬氧化物（ZnCrOx）和多孔SAPO沸石（MSAPO）組成。一氧化碳和氫氣在金屬氧化物表面上被活化，形成含有CH2的化合物，并隨后形成烯酮化合物（CH2CO）。后者又從氣相中擴散出來進入沸石被轉化為低碳烯烴。該過程的低碳烴類產物（C2～C4）的選擇性達到94%，其中低碳烯烴（乙烯、丙烯和丁烯）的選擇性大于80%。
    2016年4月，國資委網站消息，中國建筑工程總公司所屬中建安裝與浙江大學合作完成的合成氣一步法制備低碳烯烴的核殼復合催化劑研發技術通過鑒定。該技術成果獲得國家發明專利授權2項，獲SCI收錄論文3篇，整體技術達到國際先進水平。
    核殼復合催化劑技術成果通過項目設計、制備并表征了該催化劑，實現了合成氣向低碳烴一步催化轉化。相比于兩步催化法，在工藝流程優化、節能降耗和烯烴選擇性等方面帶來較大創新，為合成氣直接制備低碳烴的工業應用研究提供了依據，具有良好的應用前景。