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中科院大连化物所同煤化工的情缘系列之“合成液体燃料”

    上世纪五十年代,大连化物所在合成液体燃料方面进行了大量的工作。解放初期,中国探明的天然石油储量极少,而煤的储量丰富,因此,发展以煤为基础的合成液体燃料工业具有重大的经济意义,而且恢复日伪时期日本在东北所建的页岩油和煤炼油工厂是当时的一项重要任务。为此,大连化物所在1949年开始进行水煤气合成液体燃料的研究工作。

    1950-1952年,重点开展铁系催化剂的研制工作。与此同时,面对当时贵金属钴资源枯竭危机,还配合石油六厂以该厂原有生产设备所能采用的生产条件,研究了铁–铜催化剂在第二段合成炉中取代标准钴剂的可能性。

    1952-1956年在所长张大煜的领导下,集中力量攻关开发了“氮化熔铁催化剂流动床水煤气合成液体燃料流程”。楼南泉、张存浩、王善鋆、卢佩章、陶愉生等先后开发出“362-2”和“362-4”两种氮化熔铁催化剂。与抚顺石油设计院和石油六厂合作进行中试,取得了阶段性成果,并由石油部在石油六厂建立了一座年产3000吨合成油产品的示范工厂。

    八十年代初,随着国际石油价格上涨,大连化物所开展了碳一化学研究,并将水煤气合成液体燃料作为一项长远的研究课题,从催化剂开发和基础理论上进行研究。林励吾、梁东白等在过去从事高分散度金属催化剂研究经验的基础上,对高分散度担载型钌、铁催化剂用于费一托合成进行了探索研究,研制出高选择性地合成汽油、柴油的新型催化剂。

    近年来,国际原油价格居高不下,因此,煤炭/天然气资源经合成气催化间接转化为油的方法(CTL/GTL)成为一条最为现实的资源转化技术。实施知识创新工程以来,研究组重新整合,年轻一代科技骨干挑起了重担。在研究组长丁云杰的组织领导下,合成液体燃料技术在几十年研究经验和技术积累的基础上,取得了创新性的进展。他们分别开发了在浆态床中使用的活性炭担载的Co基催化剂和固定床中使用的硅胶担载的Co基催化剂。2005年承担了中国石油化工集团公司的科技攻关项目“10吨/日级合成液体燃料中试放大试验”。在中石化镇海炼化分公司的合作下,2007年3月进行了工业示范装置试验。催化剂经过5000小时的成功连续运转,标志着我国费托合成技术取得了重大突破性创新。该技术已进入70万吨级合成液体燃料工业化装置的设计阶段,打破了国外公司的技术封锁,使我国合成液体燃料技术开发研究迈上了一个新的台阶。