追夢煤制乙二醇量產技術

　　乙二醇是日常生活中聚酯纖維（滌綸）與礦泉水瓶的主要原料，我國消費量占全世界50%以上，但是國產自給量卻一直不高，對外依存度接近70%。近年來，中科院福建物構所煤制乙二醇及相關技術重點實驗室專攻以煤代替石油乙烯生產乙二醇技術，在世界上首先實現了工業化。

　　中科院福建物構所煤制乙二醇及相關技術重點實驗室主任姚元根對《中國科學報》記者說：“我們瞄準國家重大需求和世界煤化工技術發展前沿，研發煤制乙二醇及其相關共性技術，引領國際煤制乙二醇技術的發展方向；發展煤制乙二醇的技術延伸和產品延伸新技術，高效利用我國豐富的煤炭資源生產高附加值大宗化學品和精細化學品。”

　　引領煤制乙二醇技術

　　我國資源特點為缺油、少氣、煤炭資源相對豐富，而乙二醇是戰略性的大宗化工基本原材料，市場容量僅次于乙烯和丙稀。

　　煤制乙二醇及相關技術重點實驗室成立于2010年12月，在福建物構所應用化學研究中心和煤制乙二醇技術攻關組的基礎上發展而成。在今年中科院材料和工程領域34個院重點實驗室評估中，該實驗室被評為A類。

　　當前乙二醇生產嚴重依賴石油資源，過程能耗大、成本高，40多年來，“煤制乙二醇”技術一直是世界上的科研難題。自上世紀80年代起，福建物構所就開展了煤制乙二醇技術的實驗室研發，并在2009年率先實現了煤制乙二醇技術工業化。

　　姚元根說：“實驗室成立7年，現在形成了三個研究方向，包括新一代煤制乙二醇技術、煤制乙二醇相關技術和催化基礎研究。”

　　據了解，第一代煤制乙二醇技術貴金屬用量大，選擇性和穩定性還需進一步提高，同時乙二醇優級品率低，能耗相對較大。在新一代煤制乙二醇技術方面，實驗室開發了全新的三種核心催化劑，優化了工藝流程和產品提純方案。

　　目前我國的技術已經較為成熟，但姚元根也提到，產品的應用尤其在聚酯行業中還存在市場認可問題。他說：“有些企業不太愿意用煤炭做的乙二醇，行業固有的認知會讓他們懷疑產品質量，但時間可以證明一切，我們有明顯的成本優勢，已經達到了國家優級品的技術標準。”

　　“我們聯合中石化洛陽（廣州）工程公司做了很多工藝技術開發，在能耗方面有顯著降低，經濟性大幅度提升，每噸乙二醇的生產成本由5000元降低到4000元。當新一代技術完成后，市場前景會更好。”姚元根介紹道。

　　同時，實驗室在煤制甲酸甲酯技術研發方面也取得了突出成果。根據2015年的調查數據，甲酸甲酯在中國年需求量約130萬噸，市場規模約100億元，但是中國產能低，生產成本較高。

　　姚元根說：“過去甲酸甲酯的工業生產技術一直被德國BASF（巴斯夫）公司所壟斷，我們開發了合成氣氣相合成技術，具有完全自主知識產權。通過技術變革，甲酸甲酯的生產成本降低了30%，由4300元/噸變為3200元/噸。”

　　通過實驗室的集體努力，2013年，獲得福建省自然科學獎一等獎，煤制乙二醇技術攻關團隊獲得中國科學院王寬誠科技成果轉移轉化團隊突出貢獻獎；2015年實驗室被人社部和中科院評為中國科學院先進集體。

　　創新科研技術轉化之路

　　當記者采訪姚元根時，他正在貴州的中試基地開展工作。他說：“3年來，每年我幾乎有10個月在貴州，感覺像是在這里‘插隊’，但我們團隊的每一位成員為同一個夢想——把新一代煤制乙二醇技術推向工業化辛苦而快樂地在大山里工作著。”

　　實驗室的煤制乙二醇技術基礎深厚，但在中試階段停滯了很久。直到2006年，實驗室迎來了轉機。當年，物構所與上海金煤化工新技術有限公司、江蘇丹化集團有限責任公司達成三方協議，在丹化集團進行中試。

　　姚元根說：“中試是技術走向產業化的必由途徑，資金投入也相對較大。但是之前科研經費來自國家撥款，在中試階段投入明顯不足。”

　　我們聯合企業解決中試的資金問題，2005年， “企業對我們的技術非常感興趣，兩周之內就簽約，當時一下做了兩套中試裝置”。

　　2009年，首次投資20億元、世界上首個年產20萬噸的煤制乙二醇示范項目在內蒙古通遼市正式投產。

　　回顧這次成功的科研技術轉化，姚元根感慨道：“我們發揮了‘不等不靠不要’的精神，主動與企業進行合作對接，采取了科研、工藝技術和資本互相結合的模式，才取得了這樣的成績。”

　　由于之前的成功經驗，2016年12月，實驗室與貴州鑫醇能源有限公司、興仁縣人民政府簽訂了二代煤制乙二醇中試項目合作合同和興仁縣年產60萬噸煤制乙二醇項目合作合同。

　　姚元根說：“把一項技術推向工業化需要很多人才，除了我們這個研發隊伍，還需要管理、技術、工藝、設計等方面的人才。如果想把廠子運行起來，還要好多懂設備的人，這正是團隊的合作力量。”

　　與企業合作并不是一帆風順的，姚元根也有“煩心”的時候。他說：“企業和科研單位的認知視角是不同的，企業最終的目的是盈利，甚至有些想技術壟斷，矛盾和分歧是難免的。遇到這種情況，我們必須要保持緊密地溝通，求同存異，不然合作很難繼續。”

　　未來發展前景可期

　　煤制乙二醇及相關技術重點實驗室是一支年輕的隊伍，在55名成員中，有39人在40歲以下。姚元根說：“我們以‘創業引人、事業留人’為宗旨，以‘和諧發展、和諧競爭、激勵創新、跨越發展’為實驗室精神，支持科研人員開展工作。”

　　目前，實驗室的儀器設備已基本具備新型催化劑的物相分析、結構分析、表面性能、催化劑性能評價等領域的測試分析，共有重要儀器和設備100多臺（套）。

　　姚元根表示，從福建物構所到實驗室，都給青年科研人員提供了舞臺和機會。他說：“貴州的中試現場有120人，其中20多個人來自物構所，這里與實驗室的工作完全不一樣，通過‘工地現場經歷’，我們培養了一批能解決實際問題的技術和管理骨干。”

　　2017年，實驗室成功申請到國家重點研發計劃項目“環保涂料用酯類單體與綠色溶劑高效制備技術”和“高附加值精細化工產品的多相納米催化材料與工程化”項目，進一步開發煤制乙二醇技術相關的產業化新技術。

　　姚元根說：“目前煤制乙二醇技術面臨著激烈的技術競爭局面，國內外的幾種技術也較為成熟，我們必須要不斷地創新，保持我們的技術優勢。”

　　姚元根表示，目前正在正在籌劃省級工程實驗室，未來的目標是把實驗室發展成國家級的工程實驗室， “在兩三年時間內，我們將全力推進新一代煤制乙二醇技術的60萬噸工業示范，并在2020年實現投產”。