提及获得全国最美科技工作者的感受,中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民摆了摆手说道:“谈不上‘最美’,我就是很多科技工作者中的一员而已,还是要踏踏实实地做工作。”从上世纪八十年代跟随导师踏入甲醇制烯烃领域,到如今被推选为2022年“最美科技工作者”十人之一,刘中民在能源领域已经深耕了四十余载。
甲醇制烯烃、煤基乙醇......刘中民这些年可没少“惦记”能源,几项重大成果带来了巨大的经济效益,也带来了国家技术发明奖一等奖、国家科技进步奖一等奖、“八五”重大科技成果奖、中国科学院杰出科技成就奖等重要奖项。
上世纪70年代,世界上遭遇了两次石油危机。石油价格在此次危机中大幅度攀升,许多发达国家开始考虑以煤炭取代石油,大连化物所也注意到了一个特殊的技术——煤制烯烃,并开始组建团队对“煤代油”进行深入研究。刘中民就是在此时进入到了大连化物所攻读研究生,并跟随导师的步伐迈入了这一领域。
“最开始我作为研究生,对于国家需求有所认知,但对具体研究了解的并不透彻。”刘中民告诉《中国科学报》,“随着研究的深入,我对这项技术的感情变得有些‘微妙’。因为我们的技术就是准备在国家石油不足或石油供应对我们有限制的时候做战略储备的,但是真要用到战略储备技术的时候,说明我们国家的形势确实有风险了。”但是这项技术储备要有吗?答案是肯定的。
烯烃是日常生活中常见的工业品,飞机、汽车、冰箱、电视、鞋子、衣服......一切有塑料的地方,大都有烯烃的存在,而其生产高度依赖石油资源。在这样的大环境下,科学家们想到了一个新方法:用煤炭或者天然气首先制成合成气,再将合成气制成甲醇,然后用甲醇制成烯烃。
2006年5月,DMTO工业化试验宣告成功。2010年神华包头DMTO工业装置成功,我国率先实现了甲醇制烯烃的核心技术及工业应用“零”的突破。在此基础上,团队又相继发展了DMTO-II、DMTO-III,对促进煤炭清洁高效利用、缓解石油供应紧张局面、保障我国能源安全具有重大意义。
煤制烯烃技术还在持续发展,刘中民又“惦记”上了煤基合成气制乙醇。乙醇,俗称酒精,既是重要的基础化学品,又与人们的日常生活息息相关,是世界上公认的环保清洁燃料。在工业上,乙醇的最大用处是作为汽油添加剂,有效改善汽油品质,大幅减少车辆污染物的排放。
“传统的乙醇生产技术主要以粮食为原料进行发酵,像美国、巴西等国都是利用粮食和甘蔗等生物原料生产。”刘中民介绍道,“但是我国地少人多,以粮食为原料制备燃料乙醇并不适合在我国大范围推广。所以就需要开发非粮燃料乙醇技术,以此避免出现‘与人争粮’的局面,保障粮食安全。”
2012年,中科院大连化物所和延长石油集团开始联合开展“合成气制乙醇整套工艺技术”项目研发工作。2017年1月11日,具有我国自主知识产权技术的全球首套10万吨/年煤基乙醇工业示范项目打通全流程,生产出合格无水乙醇。随后,团队又进行了技术升级迭代。目前,煤基乙醇技术已签订11套技术许可合同,乙醇产能累计达到345万吨/年,煤基乙醇战略新兴产业已具雏形。
2023年,科技部成立了首届国家碳中和科技专家委员会,刘中民又担任了专家委员会组长。“科技创新是实现经济社会发展和双碳目标的关键。”刘中民告诉《中国科学报》,“专家委员会要切实肩负起双碳科技创新与战略咨询的历史使命,加强对国内外双碳领域技术的跟踪和分析研判,结合国际发展趋势和国家实际情况深入开展战略研究,围绕双碳科技创新发展路径选择等重大关键问题提出意见建议。”