科學家撰文探討甲醇制烯烴領域相關發展

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員、中國工程院院士劉中民，研究員葉茂，研究員魏迎旭，研究員田鵬團隊，受邀發表了甲醇制烯烴領域Perspective評述文章，系統總結了團隊理解和調控甲醇制烯烴動態復雜催化體系的觀點和研究成果，包括動態催化原理的提出和定量模型的凝練，以及其與新一代甲醇制烯烴（DMTO-III）技術的內在聯系。相關成果發表在《美國化學會志》上。

　　甲醇制烯烴（MTO）已成為非石油資源轉化利用的典范，促進了烯烴原料多元化發展，未來也可與綠氫結合，用于低碳化的煤制烯烴產業。深入理解完整真實的MTO動態復雜體系的催化原理，并實現反應定向調控一直是學術界和工業界持續努力的目標，是實現MTO原理發展和工業技術迭代創新必須克服的挑戰。

　　自20世紀80年代起，大連化物所基于對MTO動態復雜催化體系的認識和調控，通過機理和模型支撐DMTO技術持續創新，在完成世界首創DMTO技術工業化的基礎上，形成了DMTO-II、DMTO-III系列技術，相繼實現工業化。截至目前，DMTO系列技術已實現技術許可36套，投產20套工業裝置，引領了煤制烯烴產業快速形成與發展。

　　基于上述研究，該評述總結了團隊在MTO動態反應機理、MTO動態反應-擴散模型、基于機理和模型的工業過程調控方面形成的理論和實踐應用。在MTO動態催化學術方向上的原理性認識包括三部分：一是由活性中心動態演變更替引導的MTO動態完整自催化反應歷程；二是由明線和暗線共同構建的MTO動態復雜反應網絡；三是MTO反應-擴散-催化劑多尺度動態交互作用機制。同時，該評述總結凝練了MTO動態過程定量模型，包括反應動力學模型、客體分子擴散模型、多尺度反應-擴散模型和反應器積碳分布模型。進一步，該評述提煉出通過整合動態催化原理、反應擴散模型和積碳動力學，實現機理和模型共同驅動的MTO過程調控。MTO動態催化原理、定量模型、基于機理和模型的過程調控機制，構成了MTO動態復雜催化體系的核心理論，對動態復雜反應體系的分子篩催化理論發展具有重要意義。

　　該評述還認為未來應結合人工智能和數據科學，持續深化對MTO動態復雜催化體系的研究。