近日，我所甲醇制烯烃国家工程实验室刘中民院士、田鹏研究员团队发表了题为“Recent Progress in Methanol-to-Olefins (MTO) Catalysts”的进展报告。
甲醇制烯烃（MTO）作为重要的C1化学反应，为煤和天然气等非石油资源生产基础化学品提供了一条高效途径。MTO催化剂是该过程发展的关键要素之一，它直接决定了工艺流程、反应器形式、以及MTO技术盈利能力等。自2010年以来，刘中民领导的团队相继完成了甲醇制烯烃（DMTO）技术的百万吨级工业化和产业化，推动了我国煤制烯烃战略产业的发展。近年来，该团队的研究工作侧重于对甲醇制烯烃反应机理的深入理解、发展高性能新一代DMTO催化剂及新一代DMTO技术。该进展报告首先回顾了我所DMTO催化剂的研发历程，提出了发展高性能MTO催化剂面临的科学问题及挑战；以理解的甲醇制烯烃反应机理为基础，分析和总结了优化MTO催化剂，尤其是SAPO-34分子筛催化剂的可行途径与最新研究进展。报告还介绍了具有高丙烯或高乙烯选择性分子筛催化剂的研究进展。最后，报告总结和展望了MTO催化剂的发展前景与努力方向。
近年来，该研究团队发展了多种SAPO分子筛催化剂的合成新方法。首次开展胺热法合成SAPO分子筛，并发现多种合成SAPO-34的新型模板剂（J. Mater. Chem. A，2013）；发展了Top-down法、双模板法和重构法等策略合成纳米晶粒和具有特殊形貌的多级孔SAPO分子筛（Chem. Commun.，2014；J. Mater. Chem. A，2015；Chem. Commun.，2016；Chem. Commun.，2017；Chem. Commun.，2018），显著提升了分子筛的MTO催化性能（ACS catalysis，2015；ACS catalysis，2019）。基于以上工作基础，研究团队完成了新一代DMTO催化剂的研发，于2018年10月实现工业化生产，并成功应用于百万吨级DMTO装置，表现了明显提升的低碳烯烃收率。
上述工作得到国家自然科学基金、中科院前沿科学重点研究项目等资助，并于近日发表于《先进材料》（Advanced Materials）上。同时，这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。（文/图 杨淼）
