科技日報記者 陳曦 通訊員 趙暉

北京時(shí)間7月28日凌晨，《科學(xué)》雜志在線(xiàn)發(fā)表了中國科學(xué)家在化工領(lǐng)域的研究成果——天津大學(xué)低碳能源化工研究團隊經(jīng)過(guò)潛心技術(shù)攻關(guān)，提出從催化劑結構設計到反應熱量高效利用的新概念，成功打破傳統反應熱力學(xué)限制，奠定了丙烷脫氫新工藝的科學(xué)基礎。

丙烯在全球石化產(chǎn)業(yè)鏈中具有重要地位，是生產(chǎn)塑料制品、醫療用品、汽車(chē)用品、建筑材料等下游產(chǎn)品的關(guān)鍵基礎化工原料。我國丙烯需求和生產(chǎn)位居全球第一，但當前較為先進(jìn)的丙烷直接脫氫制丙烯技術(shù)高度依賴(lài)進(jìn)口，并且其反應過(guò)程吸收大量熱量，產(chǎn)生較高碳排放。目前丙烯生產(chǎn)分別占我國和全球石化工業(yè)碳排放總量的8%和5%。因此，國內外對綠色低碳烯烴生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)極為重視。

面向世界科技前沿、國家重大需求和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展目標，天津大學(xué)鞏金龍教授帶領(lǐng)的研究團隊潛心攻關(guān)，對上千種催化劑開(kāi)展了測試和表征工作，從反應和傳熱的科學(xué)本質(zhì)出發(fā)，提出了儲量豐富的金屬氧化物結構化設計方法，發(fā)現了催化劑結構對丙烷轉化的影響規律，明確了反應中間物種遷移對不同反應的串聯(lián)作用機制；經(jīng)過(guò)系統的工藝條件探索，建立了反應器內熱量集成利用的技術(shù)策略，開(kāi)發(fā)了丙烷直接脫氫吸熱反應與選擇性燃燒放熱反應的耦合工藝，成功突破了傳統直接脫氫工藝的技術(shù)局限。

與傳統工藝相比，該制備工藝反應溫度可降低30℃—50℃，預期能耗可降低20%—30%，有望大幅降低二氧化碳的排放。

烯烴的生產(chǎn)技術(shù)是一個(gè)國家化工行業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平的重要標志。該丙烯生產(chǎn)新技術(shù)，有望推動(dòng)烯烴生產(chǎn)的綠色低碳發(fā)展，對提升我國在烯烴生產(chǎn)領(lǐng)域的核心競爭力具有重要意義。

目前，該項創(chuàng )新技術(shù)已獲多項國家專(zhuān)利授權，并已進(jìn)入工業(yè)實(shí)驗階段。（天津大學(xué)供圖）