刘中民，助力煤炭清洁利用

四十多年来，他深耕能源化工领域应用催化研究与技术开发工作，是把煤变成烯烃的“魔术师”，推动孵化上千亿产值的煤化工产业；他成功开辟了“煤基乙醇”的新赛道，让乙醇生产与粮食脱钩，在世界上首次实现煤制烯烃……他就是中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民。

挑战世界性课题

煤变成烯烃是国际研究的前沿热点，关系着国家能源安全。刘中民说，烯烃虽然听起来有点陌生，但其实就是塑料的原料，与日常生活密切相关。大家常见的工业品，如飞机、汽车、冰箱、电视等需要用到塑料的物品，大都有烯烃存在，“烯烃是重要的基础化工原料，在传统技术中，主要从石油中提炼。”

“我国在发展过程中需要大量烯烃，但石油资源短缺的状况，导致对外依存度不断加大，带来很大风险。”刘中民表示，我们国家的煤炭资源相对丰富，能不能通过煤炭做出石油能做的产品，是多年来努力的方向。

20世纪70年代，一些发达国家开始研发新的煤炭技术和设备，“以煤代油”进行烯烃的高效生产。中科院大连化物所也注意到了这项特殊的技术——煤制烯烃，便组建团队进行深入研究。1983年，19岁的刘中民大学毕业后进入中科院大连化物所，开启了烯烃生产新技术的研究之路。煤制烯烃要分两步走，第一步是以煤为原料合成甲醇，第二步是通过甲醇制取烯烃。刘中民跃跃欲试：“当时煤合成甲醇已经有了成熟的工业技术，而甲醇制烯烃则是待攻克的关键核心技术，也是世界范围内极具挑战性的课题。”

1990年，刘中民被任命为中科院大连化物所甲醇制烯烃研究组副组长，带领团队进行科技攻关。经过六年奋战，刘中民率队取得了技术突破，攻克了煤制烯烃领域最关键的技术难题，完成了“合成气经由二甲醚制取烯烃工艺”技术的中试试验。刘中民研发出甲醇制烯烃技术（DMTO），在世界上首次实现煤制烯烃工业化，奠定了我国在煤经甲醇制烯烃工业化生产领域的国际领先地位。1995年，刘中民被选为课题组组长，成为技术总负责人。虽然已经突破了该领域的世界性难题，但他并未就此止步。“科学要为社会服务，直到把研制的技术落地，真正服务于国家和社会，才算完成任务。”刘中民说。

开展工业性试验

刘中民明白，只有找企业开展工业性试验，才能把技术转化成生产力，成为看得见、摸得着、有实效的东西。可当时国际油价低迷，企业对煤炭替代石油生产烯烃项目的积极性普遍不高。直到陕西省政府看中甲醇制烯烃的广阔前景后，刘中民才带队在陕西省渭南市华州区一家化工厂安营扎寨，搭建起工业性试验装置，开启了至关重要的万吨级大型试验。

彼时，整个厂区只有甲醇制烯烃工业性试验装置孤独地矗立着，工厂基础设施简陋，环境异常恶劣，空气里弥散着氨、硫化氢的刺鼻味道，充斥着黑烟、飞尘和煤灰。在艰苦的条件下，刘中民带队在厂区度过了七百多个日日夜夜。期间，他几乎没睡过一个踏实觉，每过一会儿就要爬起来看看装置上面的火炬是否还亮着，如果火炬燃烧，说明装置运行正常，他才敢躺下眯一会。“火要不亮就得赶紧往那跑，说明出事了。”令刘中民忧心的是，如此大规模的试验，环节众多、复杂繁琐，要是哪个环节出了问题，以后可能就没有机会再进行试验了。

2006年5月，刘中民领衔研制的世界首次万吨级甲醇制烯烃工业性试验宣告成功，甲醇处理量可达到每天75吨，而当时国外类似的装置每天达不到1吨。2010年8月，实现煤制烯烃工业化应用，次年1月正式进入商业化运营，“那一刻，所有人沸腾了，大家激动得流下眼泪。”刘中民至今记得试验成功时的情景。

如今，甲醇制烯烃技术已经发展到第三代，刘中民团队还在不断探索优化，以推动该技术持续升级换代，在国际上继续保持领先地位。

探索低碳化路径

“国家要发展，能源消耗总量还会增加，能源保障和安全事关国计民生。要推进煤炭安全绿色开发利用，就必须走低碳化的路子，这对我们来说是巨大的挑战。”刘中民说。煤制烯烃大获成功后，他把目光投向了煤制乙醇。

传统乙醇生产技术主要以粮食为原料进行发酵，但当前，我国燃料乙醇供应存在着千万吨的缺口。如何既填补缺口，又不与人争粮食？刘中民又一次站了出来，带领团队埋头苦干、深入钻研。经过多年攻关，他和团队开发了煤基二甲醚制乙醇技术，实现煤经二甲醚羰基化制乙醇技术工业化。目前，煤基乙醇技术已签订了十一套技术许可合同，乙醇产能累计达到345万吨/年，将有效满足我国对燃料乙醇的巨大需求，开创乙醇多元化供应的新局面。

推动煤炭清洁绿色的开发利用，接下来的路该怎么走？刘中民早有深入思考：煤炭清洁低碳高效开发利用的路径非常丰富，煤制芳烃、煤制含氧化物等新技术正在快速突破，有望成为战略性新兴产业。

近年来，实现碳达峰、碳中和目标是刘中民持续关注的重点课题。2019年，中科院大连化物所联合中科院能源领域优势力量，牵头组建中国科学院洁净能源创新研究院，刘中民任院长。随后，在陕西、山东、河南等典型化工产业富集地区，部署多能融合相关技术先行先试，积累经验，促进技术迭代，以点带面推动“双碳”目标下我国能源新体系构建。2024年，刘中民还积极推进本单位与其他科研单位合作，探讨各能源领域碳减排技术路径，以区域示范形成低碳发展新格局。

“‘双碳’目标的实现是一个循序渐进的过程。希望通过我们的努力，为国家能源安全和能源革命作出贡献，助力绿色发展之路走得更远更好。”刘中民说。

编辑 马哲 [email protected]