乙烯和丙烯是化学工业的基石，其主要原料是石油。我国是一个富煤少油的国家，能否以煤炭为原料生产乙烯和丙烯？17年来，中国石化上海石油化工研究院从实验室探索到工业化应用，牵头完成了“高效甲醇制烯烃全流程技术”。这一项目今天上午获得国家科学技术进步奖一等奖。掌握了这套国际领先技术，能使我国有效减少对石油资源的依赖，对能源安全具有重大战略意义。
抓住偶然发现创制催化剂
我国煤炭储量排名世界第四，石油则高度依赖进口，所以亟需发展煤化工技术。将煤炭制成甲醇，再制成聚烯烃，在这条化工产业链上，“将甲醇制成烯烃”是非常重要的环节。
2000年，在做博士生课题、如今是中国石化上海石油化工研究院教授级高工的刘红星，开始了甲醇制烯烃的反应工艺工程动力学研究。高选择性的催化剂，是实现高效甲醇制烯烃的关键要素之一。在实验室里，刘红星偶然发现，一种纳米催化材料的效果特别好。这是什么原因？他没有放过这个“偶然”，而是深入分析这种材料的合成参数，探究其性能优良的原因。此后，他又做了包含上千个参数的一系列合成研究，希望优中选优。功夫不负有心人，刘红星和同事最终创制了扩散性能优异的纳米片晶SAPO-34分子筛，开发出高效流化床催化剂。
项目主要完成人谢在库（右）、刘红星（中） 、钟思青在探讨问题。
中国石化上海石油化工研究院院长杨为民介绍，该院采取“门径式管理”模式，实验室研究、模试研究、中试研究……科技创新的每一个阶段都有严格的评估门径和相应的激励机制。课题组通过一道门径关卡，才能向下一阶段进军。
“世界首创”经济效益显著
2007年，已通过实验室研究、模试研究门径的研究成果，迎来了一个机遇。中国石化为减少我国石油进口依赖，决定发展新型煤化工产业，实现甲醇制烯烃技术的产业化。通过非常严格的专家评审后，燕山石化3.6万吨/年全流程工业试验装置开建，中试研究启动。完成中试研究后，国内知名专家给出的鉴定意见是：乙烯和丙烯的平均选择性、甲醇转化率等指标“处于国际领先水平”。
随着产业化技术的突破，工业应用水到渠成。2011年，中原石化60万吨/年装置建成并稳定运行。2016年，全球最大的甲醇制烯烃工厂——中天合创360万吨/年装置在内蒙古建成投产，迄今新增产值59.4亿元、新增利润13.0亿元。实践表明，我国自主开发、设计、制造、建设、运行的高效甲醇制烯烃全流程技术大型工业装置是“世界首创”，且经济效益显著。
中天合创360万吨/年工业装置夜景
这一项目获得国家科技进步奖一等奖，或许对上海科技创新中心建设也有启示。杨为民表示，上海在化工技术研发方面有很强的实力，中国石化上海石油化工研究院、华东理工大学、上海化工研究院等单位都有很多创新成果，所以科创中心建设可覆盖化工创新领域。虽然上海不可能大力发展化工产业，但可以成为具有全球影响力的化工创新中心，利用技术优势推动外省市和国外化工产业的发展。
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