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小催化剂撬动大产业——记研究总院草酸酯加氢催化剂团队

2025-03-26 来源:研究总院

  在当今科技驱动产业变革的时代,河南能源研究总院的科研团队始终站在创新前沿,不断探索突破。其中,草酸酯加氢催化剂团队聚焦于草酸酯加氢催化剂的研发,凭借深厚的科研实力与不懈的努力,在这一领域取得了一系列令人瞩目的成果。

从实验室到生产线:让煤“变身”高端新材料

  乙醇酸甲酯(MG)是合成可降解塑料聚乙醇酸(PGA)的核心原料,而PGA因其优异的生物相容性,在医疗缝合线、食品包装等领域需求激增。以煤为原料,由合成气经草酸二甲酯(DMO)制备乙醇酸甲酯是成本最低、最适合我国国情的制备工艺,也最具有发展前景。该工艺路线与煤制乙二醇的工艺路线基本相同,可借助现有煤制乙二醇工业装置平台,通过选择性加氢催化剂的开发,实现乙二醇和乙醇酸甲酯的多元化生产。

  研究总院以闫捷博士作为团队负责人,另外汇聚了工业催化、化工设计、材料科学等专业的四名博士,八名硕士组建的研发团队,自项目启动以来,便全身心投入到科研工作中。“草酸二甲酯加氢就像开车,稍不注意就会‘超速’——直接变成乙二醇”。团队成员何建龙用这个例子比喻道。在实验室小试阶段,团队成员通过对催化剂构效关系的深入研究,开展反复实验验证,不断优化催化剂配方和制备工艺。历经上千次的尝试与改进,终于制备出性能优异的催化剂产品,实现了DMO转化率99%以上,MG选择性93%以上的卓越性能。此外,在长达1200小时的长周期评测中,催化剂表现出优异的稳定性,转化率始终保持在99%以上,选择性稳定在91%左右,为工业化应用奠定了坚实基础。

“双碳”赛道上的技术突围

  在永城工业园区,这项技术即将开展工业侧线研究。“过去我们只能生产大宗化学品,现在通过催化剂调节,一套装置可以灵活切换生产乙二醇或乙醇酸甲酯。”企业技术负责人表示。这种柔性化生产模式,使企业能快速响应可降解材料市场的爆发式需求。与此同时,团队还在开发乙醇酸甲酯的下游应用,包括PGA的聚合研究以及其在医用材料领域的应用。“从煤炭到手术缝合线,这条绿色产业链将在'双碳'目标下释放巨大价值。”团队成员吕奕明信心满满。

创新背后的“科研哲学”

  “好的催化剂要像优秀的交通警察,既保证反应畅通,又能精准控制方向。”团队负责人闫捷用这个生动比喻总结研发心得。正是这种将复杂科学原理转化为产业语言的团队智慧,让他们先后攻克催化剂烧结、选择性调控等难题。如今,草酸酯加氢催化剂团队已申请4项核心专利,随着中试装置即将投运,这项技术有望推动集团公司煤化工产业从“原料时代”迈向“材料时代”,让“黑金”绽放出绿色新光彩。(袁满)