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推动能源化工催化技术由原料驱动向生态驱动转变

发表时间: 2021-06-30 08:52:20

作者: 炼油化工技术与装备网

来源: 中国石化报

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个人简介:谢在库,石油化工与工业催化专家,现任中国石化股份公司副总工程师。2017 年当选中国科学院院士,2013 年当选英国皇家化学会会士。聚焦催化反应新过程,研制新型分子筛催化材料,开发烯烃、芳烃、甲醇催化转化新技术,实现从基础研究到工业应用贯通式创新。先后主持两期多孔催化材料 973 计划项目(首席科学家),获国家科技进步一等奖 1项、技术发明二等奖 2项、中国专利金奖 1 项,曾获何梁何利科学技术产业创新奖等。

催化是能源化工产业的核心技术。从技术水平和产业规模角度看,中国石化是全球第三大催化剂公司,主要的石油炼制、石油化工及合成材料等催化剂已达到世界一流水平。

中国科学院院士、石油化工与工业催化专家、中国石化股份公司副总工程师谢在库表示,中国石化要坚持技术先导,在传统优势领域保持领先,并加快推动能源化工催化技术由原料驱动向生态驱动转变。

我国能源化工催化技术发展正向生态驱动转变

气候变化是人类面临的全球性问题。中国将力争于2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。

作为央企排头兵的能源化工企业,保护环境、减少碳排放是中国石化的使命与责任。中国石化提出,积极构建清洁低碳安全高效的能源体系,大力实施减污降碳行动,推动绿色低碳技术实现重大突破。将以净零排放为终极目标,力争比国家承诺提前10年实现碳中和,为应对全球气候变化作出积极贡献。

中国石化能源结构要向更可持续的方向调整,技术攻关有三点须突破:现有炼油、化工过程如何降低碳排放?如何提高消耗的能源中可再生能源的占比?如何产生绿氢,将二氧化碳通过加氢变成生产原料?

“本质上说,这三个问题都涉及催化技术,如果能取得突破,将对能源结构、化工产品结构产生变革性影响。”谢在库说,“在这些领域进行研究,中国石化有较好的基础。”

加快绿氢催化核心技术突破,助推碳达峰、碳中和目标实现

谢在库表示,实现碳达峰、碳中和的关键之一是解决绿氢从哪儿来,这就需要加快绿氢催化与工程技术的突破。为此,要聚焦可再生能源电解水制氢和二氧化碳加氢制甲醇等重要工作。

中国石化在石油炼制、石油化工领域有着成熟的技术和管理体系,有着成熟的催化技术基础,在发展氢能产业上具有天然的优势。目前,中国石化氢产量占全国氢能产量的14%,规模全国第一。但目前氢主要还是依赖化石能源制氢,在制备过程中存在碳排放。

谢在库表示,催化技术攻关的终极目标是真正实现绿色制氢,目前有光催化水解制氢和电催化水解制氢两种路径,光催化制氢的路径尚不明晰,电催化制氢已能实现,但效率还须提升,成本有待下降,这也是目前的重点攻关方向。国内外正在建设一些示范工程,一旦有所突破,将会为绿氢制备带来变革性进展。

“中国石化系统性强、产业链全、专业队伍配套好,有推动重大工程落地的优势。一定要充分发挥自身优势,加快在绿氢领域取得突破。”谢在库表示。

注重源头创新,才能实现催化技术持续先进

“想要在催化这个传统优势领域取得突破,必须更加注重源头创新。”谢在库说。

他表示,实现源头创新,要加强对催化新材料、新反应、新过程的源头突破。源头创新是一项长期工作,源头创新可能的路径千万条,正确的路径也许只有一两条,取得突破需要很长时间,科技工作者要耐得住寂寞、坐得住冷板凳。同时,要为科研工作者营造稳定、良好的源头创新环境。因此,要协同、要联合,与高校和科研单位联合形成知识平台。要充分发挥多专业、多团队、一体化的优势,实现资源的最优配置。

“开放、创新对形成颠覆性的技术是极端重要的。”谢在库强调,“要正确认识源头创新的困难和艰巨性,源头创新失败是大概率事件,一旦取得突破就是颠覆性的,要包容失败,要有坚定的信心。”

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