陕西延长石油集团与中国科学院兰州化学物理研究所的乙醇高效催化脱氢制乙醛和氢气新型高分散铜催化剂研究取得进展

陕西延长石油(集团)有限责任公司杨东元教授团队与中国科学院兰州化学物理研究所石峰研究员团队合作开发的乙醇高效催化脱氢制乙醛和氢气新型高分散铜催化剂取得进展。该新型高分散铜催化剂可使煤基乙醇经预热后通过催化剂床层发生脱氢反应，经分离后得到乙醛及氢气产品，从而实现低成本、高效、高稳定性催化转化及反应的本质安全，为煤基乙醇高附加值利用，提供新的工艺技术路线。

研究团队采用氧化硅超交联原位封装金属铜基高分散催化剂制备策略，解决了传统铜基催化剂易团聚失活导致催化剂稳定性及选择性较低的问题。研究发现，在常压、温度220 ℃等优化工艺条件下，乙醇单程平均转化率大于23.7%，乙醛平均选择性大于92.9%，已完成中试规模2600 h稳定运行。该技术已获5项发明专利授权。与传统乙醇氧化法制乙醛相比，采用新型高分散铜催化剂的乙醇脱氢制乙醛及氢气技术，吨乙醇综合收益可提高15%～20%，工艺过程无废水产生；并可得到高纯度氢气产品。相关技术成果正在进行千吨级工业示范装置及万吨级工艺包开发，并计划为陕西榆林清水工业园区即将投产的500 kt煤基乙醇项目配套建设万吨级工业装置。该项目对于积极推进煤基乙醇制乙醛，再以乙醛为平台化合物制备DL-乳酸、3-羟基丁酸、1,3-丁二醇、1,3-丙二醇等煤基生物可降解单体产业链的发展具有关键的推动作用。