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近(jin)日，大連化(hua)物(wu)所(suo)甲醇(chun)制(zhi)烯烴(ting)國(guo)家(jia)工(gong)程(cheng)實(shi)驗室(shi)葉茂(mao)研究(jiu)員(yuan)、劉中(zhong)民院士團(tuan)隊在(zai)甲醇(chun)制(zhi)烯烴(ting)（MTO）失(shi)活催(cui)化(hua)劑再生研(yan)究(jiu)中取(qu)得(de)重(zhong)要進(jin)展(zhan)，實(shi)現了(le)在高(gao)溫(wen)下(xia)將失(shi)活SAPO-34催(cui)化(hua)劑中(zhong)的積(ji)碳物(wu)種直(zhi)接定(ding)向轉化(hua)為活(huo)性烴池物種(zhong)，提(ti)出了(le)通過催(cui)化(hua)劑再生來(lai)調控(kong)MTO低碳烯(xi)烴(ting)選擇性的全新技術路(lu)線(xian)。
甲醇(chun)制(zhi)烯烴(ting)（MTO）是實現非石(shi)油資源轉化(hua)制(zhi)取低碳烯(xi)烴(ting)的關鍵技術，自(zi)2010年在(zai)世界(jie)上(shang)首次(ci)工(gong)業(ye)化(hua)以(yi)來(lai)，已(yi)經(jing)成(cheng)為我(wo)國(guo)乙(yi)烯(xi)丙(bing)烯生產(chan)的(de)重(zhong)要方(fang)式之(zhi)壹。MTO反應(ying)采(cai)用分(fen)子篩催(cui)化(hua)劑，反應(ying)過程(cheng)中(zhong)催化(hua)劑因(yin)積(ji)碳而(er)失(shi)活，工(gong)業(ye)過程(cheng)中(zhong)需要對催化(hua)劑進(jin)行(xing)頻繁(fan)再生以(yi)維持(chi)系(xi)統(tong)連(lian)續(xu)穩(wen)定(ding)運行(xing)。傳統的催(cui)化(hua)劑再生方(fang)式主(zhu)要是利(li)用空(kong)氣(qi)或氧氣(qi)燒(shao)除催(cui)化(hua)劑積(ji)碳恢復(fu)催(cui)化(hua)劑活(huo)性，這種方式不但排(pai)放壹定(ding)的CO2，還限(xian)制(zhi)了(le)整個(ge)工藝(yi)碳原(yuan)子利(li)用率(lv)的(de)進(jin)壹步(bu)提高(gao)。
該團(tuan)隊對催化(hua)劑積(ji)碳物(wu)種的(de)定(ding)向轉化(hua)機(ji)理(li)進(jin)行(xing)了(le)詳細(xi)研(yan)究(jiu)，通過理(li)論(lun)計(ji)算、光譜(pu)表(biao)征，以及(ji)與分子探針與熒(ying)光成像(xiang)研(yan)究(jiu)組（1818組(zu)）徐兆超(chao)研(yan)究(jiu)員(yuan)團(tuan)隊合作(zuo)進(jin)行(xing)的超分辨(bian)結構(gou)照(zhao)明(ming)成(cheng)像(xiang)，發(fa)現SAPO-34分子篩中(zhong)萘基烴池(chi)物(wu)種不僅有(you)利(li)於乙(yi)烯(xi)生成，而(er)且(qie)具(ju)有(you)很(hen)強的高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性。為此(ci)，該團(tuan)隊提(ti)出了(le)采(cai)用水(shui)蒸氣(qi)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)將失(shi)活催(cui)化(hua)劑上(shang)積(ji)碳定(ding)向轉化(hua)為活(huo)性萘基烴池(chi)物(wu)種的再生技術路(lu)線(xian)，使(shi)得(de)在催(cui)化(hua)劑活(huo)性恢復(fu)的(de)同(tong)時再生催(cui)化(hua)劑上(shang)的低碳烯(xi)烴(ting)選擇性也得到大幅(fu)度提高(gao)。該團(tuan)隊在(zai)循環(huan)流化(hua)床反應(ying)—再生中(zhong)試(shi)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)驗證(zheng)了(le)該技術，連續(xu)穩定(ding)運行(xing)結果(guo)表明(ming)，再生器(qi)氣相(xiang)產(chan)物中(zhong)可循(xun)環(huan)利(li)用的(de)合成氣成分(fen)（CO和(he)H2）超(chao)過88%，CO2低於5%；反應(ying)器(qi)中乙(yi)烯(xi)和丙(bing)烯選擇性可達(da)到85%。該技術實現了(le)通過再生來(lai)調控(kong)MTO反應(ying)，進(jin)壹步(bu)提升了(le)過程(cheng)的(de)經濟性，降(jiang)低了(le)CO2排(pai)放，對MTO技術和產(chan)業(ye)的(de)可持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)具(ju)有(you)重(zhong)要影響。
相(xiang)關研究(jiu)成果(guo)發(fa)表(biao)在(zai)《自(zi)然(ran)-通(tong)訊》（Nature Communications）上(shang)，得到(dao)國(guo)家(jia)自(zi)然(ran)科學基金“多(duo)相(xiang)反應(ying)過程(cheng)中(zhong)的介尺(chi)度機(ji)制(zhi)及(ji)調控(kong)”重(zhong)大研究(jiu)計(ji)劃(hua)集成項目(mu)和(he)大連化(hua)物(wu)所(suo)創(chuang)新研(yan)究(jiu)基金項目(mu)支(zhi)持(chi)。
