我国乙醇偶联制高碳醇技术国际领先

浙工大与榆林创新院开辟煤基/生物基乙醇合成高碳醇全新路线

9月29日，由浙江工业大学和榆林中科洁净能源创新研究院联合攻关的乙醇偶联制高碳醇技术，在杭州通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。专家委员会一致认为该技术创新强，达到国际领先水平，开辟了一条从煤基/生物基乙醇合成高碳醇高值化学品或清洁燃料的全新技术路线。

正丁醇、2-乙基丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正辛醇、C10～C14混合醇等高碳醇被誉为生产高性能材料的“工业味精”，是生产环保增塑剂、高性能表面活性剂、高端涂料、橡胶、洗涤剂、润滑剂等精细化学品的关键原料，目前以石油基生产工艺为主，不仅原料供给受石油资源制约，工艺技术被国外企业垄断，而且需使用价格高昂的贵金属基催化剂，能耗高、碳排放量大。依托乙醇偶联反应，以生物质或煤基乙醇为原料，可以实现高碳醇绿色低碳生产，但面临催化剂活性和目标产物选择性低、催化剂长周期稳定性差、工程放大难度大等技术瓶颈。

为此，浙江工业大学李小年教授团队历时十余年攻关，从实验室小试到百公斤级放大制备，开发成功高效稳定的乙醇偶联制高碳醇铜基催化剂与工程技术。榆林中科洁净能源创新研究院则发挥工艺放大优势，联合北京石油化工工程有限公司完成千吨级中试装置设计、建设、运行，首次实现了拥有自主知识产权的乙醇催化偶联制高碳醇中试技术研发。中试装置连续运行平稳，乙醇单程转化率达62.5%，C4-C14高碳醇总选择性90.3%。其间，课题组获授权发明专利13件。

该成果发明并创建了包含偶联和加氢两个反应单元的固定床连续化反应技术，建立了膜分离脱水耦合精馏分离技术，具有工艺流程简单、催化剂廉价高效、反应条件相对温和等特点，易于实现大规模工业化生产，技术路线经济性较好，极具工业化应用前景和战略意义。既可以打破当前国外企业对高碳醇生产技术的垄断，摆脱原油或烯烃价格波动对高碳醇市场的冲击，同时为煤基或生物基乙醇下游产业链延伸提供了新路径，促进我国煤化工产业迈向高端化、多元化、低碳化发展。除煤基乙醇外，生物乙醇、钢铁工业尾气制乙醇也可采用该技术就地转化为高碳醇，产品附加值可提升3～5 倍，兼具绿色低碳与高附加值双重属性。

据悉，我国已建成投产的煤基乙醇装置产能约340万吨/年，在建或规划待建产能约215万吨/年，其中陕西榆林地区煤基乙醇产能近100万吨/年，开发下游高附加值产品已成为煤基乙醇企业关注的焦点与痛点。目前，项目团队编制完成了10万吨级乙醇催化偶联制高碳醇工艺包。