跑好科研这场接力赛（讲述·弘扬科学家精神）

刘中民（右二）在与团队成员讨论研究项目。 中国科学院大连化物所供图

人物小传

刘中民，1964年生，河南周口人，中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长，长期从事煤化工、石油化工领域应用催化研究与技术开发。根据我国能源禀赋特点，刘中民带领团队开发了甲醇制烯烃（DMTO）技术，合作完成了工业性试验和工业化。他曾获得国家技术发明奖一等奖、国家科技进步奖一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和最美科技工作者等荣誉。

 

前段时间，中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）所长刘中民一直往返于北京和大连两地。虽然很辛苦，但刘中民觉得很值得。“‘变革性洁净能源关键技术与示范’科技专项刚刚结项，这个为期5年的项目已累计突破63项包括新一代甲醇制烯烃等的关键技术，建成工业示范项目55项，带动投资1800多亿元。”刘中民说。

作为这个科技专项的负责人，从上世纪80年代进入煤经甲醇制烯烃研究领域以来，刘中民一直从事催化剂和新催化工艺过程的基础和应用研究，取得多项世界级创新成果并实现产业化，在推动煤炭清洁化利用等方面发挥了重要作用。

研究“以煤代油”技术，完善煤经甲醇制烯烃工艺

烯烃，是重要的基础工业化学品之一，以往主要是从石油中提炼。

“上世纪70年代，不少国家启动了煤经甲醇制烯烃技术的科技攻关计划。”刘中民介绍，1983年，他从郑州大学化学系毕业后来到大连化物所攻读硕士学位，并接触到相关研究课题，“我国的资源禀赋是富煤、贫油，因此，开展‘以煤代油’技术研究具有重要意义。”

1990年博士毕业后，刘中民正式加入大连化物所煤经甲醇制烯烃课题研究团队，并于次年担任课题组副组长，“当时，曾有人建议我出国发展，也有一些外国机构邀请，但我还是选择留下来。”

为何留下？“煤制烯烃研究的接力棒传到手上，我必须接好这一棒。”刘中民说，“如果能早日研究出‘以煤代油’技术，将是一件非常了不起的事情！”

煤制烯烃分为两步，先是以煤为原料合成甲醇，再通过甲醇制取烯烃。“当时，煤合成甲醇已经有了成熟的工业技术，但甲醇制烯烃则是在世界范围内极具挑战性的研究方向。”刘中民回忆。

刘中民当时的主攻方向是二甲醚制取烯烃。“二甲醚是甲醇的脱水产物，二者转化为烯烃的原理和催化过程是基本相同的。”刘中民说。

催化剂技术是首先要解决的难题。当时有ZSM—5分子筛催化剂和SAPO—34分子筛催化剂两条技术路线，前者已有工业应用的例子，风险相对较小，而对于SAPO—34分子筛催化剂的工业应用，还需要进一步研究。刘中民经过认真分析后，决定“两条腿走路”。随着研究的深入，他和团队发现，实际上SAPO—34分子筛催化剂的工业应用前景更好。

失败，研究；再次失败，继续研究……1995年，刘中民带领团队完成了“合成气经由二甲醚制取烯烃工艺”技术年产60吨烯烃的中试试验。这一成果最终获得中国科学院科技进步奖特等奖，以及由原国家计委、国家科委与财政部联合颁发的“八五”重大科技成果奖。

“就在这时，国际油价大幅下跌，和石油制烯烃相比，煤制烯烃成本太高，企业不愿投资，也没有其他经费来源，如何继续开展研究成了难题。”刘中民说，困难面前，唯有坚持。

1998年，刘中民从中国科学院争取到一笔科研经费，他和团队得以继续开展研究。他们摸清了甲醇制烯烃过程的反应机理，并在此基础上不断完善工艺生产技术。

完成万吨级工业性试验，不断推动技术优化升级

化工行业的一个新工艺过程，通常要经过多轮试验和完善，从实验室到中试再到工业示范生产，最后才能产业化。

“那些年，我们在做技术研发的同时，还要四处寻找资金支持。”刘中民回忆，“如何让企业了解我们的技术前景和潜在优势，说服他们支持建设万吨级工业性试验装置，挑战很大。”

2004年，国际油价开始回升，甲醇制烯烃技术的应用迎来新机遇。就在这一年，利用大连化物所开发的具有世界领先水平的甲醇制烯烃技术，陕西省在渭南市华县（今华州区）建起万吨级工业性试验装置。

“对于我们来说，这么大规模的试验从来没有过。如果试验成功，就意味着我们具备了编制百万吨级装置成套工艺包的能力。”刘中民说。

700多个日日夜夜，团队十几个人坚守在试验现场，每天在几十米高的装置上爬上爬下，忙于试验。终于，2006年8月，试验获得成功：相关技术指标先进，日转化甲醇75吨。

随后，刘中民团队和神华集团达成合作，签订60万吨/年甲醇制低碳烯烃技术许可合同。2010年8月，神华集团包头甲醇制烯烃技术工业装置投料试车一次成功，我国实现了这一领域关键技术及工业应用“零”的突破。

“截至目前，甲醇制烯烃系列技术已经签订了32套装置的技术实施许可合同，烯烃产能达2160万吨/年；已投产的17套工业装置，烯烃产能超过1000万吨/年，新增产值每年约1000亿元。”刘中民自豪地列出这些数字。

如今，在刘中民团队的不断探索优化下，甲醇制烯烃技术已经发展到第三代。“第三代技术的单套装置甲醇处理能力大幅增加，单位烯烃成本下降10%左右，能耗下降明显，经济效益显著提升。”刘中民介绍。

科研攻关不停步，研发煤基乙醇新技术

攻克了甲醇制烯烃技术的一道道难题，似乎可以“松一口气”了，但刘中民并未止步于此。在研发煤制烯烃技术的同时，他又瞄上了“煤制乙醇”这项富有挑战且应用前景广阔的技术。

“科研成果能够满足经济社会发展需要，这样的科研才更有价值。”刘中民介绍，“目前，世界范围的乙醇生产主要依靠粮食等生物质原料制备，但根据我国的实际情况，以粮食为原料制备乙醇不适合大规模推广。”

2012年，大连化物所和陕西延长石油（集团）有限公司合作开展“合成气制乙醇整套工艺技术”项目研发工作。2017年1月，具有我国自主知识产权的全球首套10万吨/年煤基乙醇工业示范项目完成全流程试验，生产出合格的无水乙醇。

截至目前，煤基乙醇技术已签订12套技术许可合同，乙醇产能累计达到375万吨/年，煤基乙醇新兴产业已具雏形。这对保障我国能源安全、粮食安全以及实现“双碳”目标具有重要意义。

近年来，助力实现碳达峰、碳中和目标是刘中民持续关注的重点课题。2019年，大连化物所联合中国科学院能源领域优势力量，牵头组建中国科学院洁净能源创新研究院，刘中民任院长；2023年，科技部成立了首届国家碳中和科技专家委员会，刘中民担任组长。“‘双碳’目标的实现是一个循序渐进的过程，希望我们能为推动绿色高质量发展作出更多贡献。”他说。

在能源领域潜心攻关40余年，当年的年轻小伙已经两鬓斑白。“我只是广大科技工作者中的一员而已。”2023年7月，刘中民被评选为“最美科技工作者”，他谦虚地说，“这不仅仅是对我个人成绩的表彰，更是对我们团队工作的认可。科研是场接力赛，我们要继续完成好。”

 

记者手记

始终保持那份执着

刘中民团队研发的煤制烯烃技术，从无到有，从实验室到工业应用，从第一代到第三代，因受到国际油价等因素影响，时而备受关注，时而无人问津，但刘中民始终坚持着，而且坚持了40余年。

在逆境中坚持不懈，在顺境中顺势而为。

无论困难有多大，无论成果有多少，刘中民始终保持着一名科技工作者的执着。推动煤炭安全绿色开发利用，助力构建“双碳”目标下的能源新格局……刘中民的科研工作在不断取得新进展的同时，又不断迎接着新挑战。在刘中民看来，研发具有颠覆性的技术肯定面临很多困难，但只要目标明确、直面问题、付诸行动，办法总比困难多。

《 人民日报 》（ 2024年04月02日 06 版）

(责编：李依环、孙竞)