近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員、中國(guó)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(tuán)隊(duì)，受邀發(fā)表了甲醇制烯烴領(lǐng)域Perspective評(píng)述文章，系統(tǒng)總結(jié)了團(tuán)隊(duì)理解和調(diào)控甲醇制烯烴動(dòng)態(tài)復(fù)雜催化體系的觀點(diǎn)和研究成果，包括動(dòng)態(tài)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(shù)的內(nèi)在聯(lián)系。相關(guān)成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上。

甲醇制烯烴相關(guān)成果。大連化物所供圖

甲醇制烯烴（MTO）已成為非石油資源轉(zhuǎn)化利用的典范，促進(jìn)了烯烴原料多元化發(fā)展，未來(lái)也可與綠氫結(jié)合，用于低碳化的煤制烯烴產(chǎn)業(yè)。深入理解完整真實(shí)的MTO動(dòng)態(tài)復(fù)雜體系的催化原理，并實(shí)現(xiàn)反應(yīng)定向調(diào)控一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界持續(xù)努力的目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)MTO原理發(fā)展和工業(yè)技術(shù)迭代創(chuàng)新必須克服的挑戰(zhàn)。

自20世紀(jì)80年代起，大連化物所基于對(duì)MTO動(dòng)態(tài)復(fù)雜催化體系的認(rèn)識(shí)和調(diào)控，通過(guò)機(jī)理和模型支撐DMTO技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，在完成世界首創(chuàng)DMTO技術(shù)工業(yè)化的基礎(chǔ)上，形成了DMTO-II、DMTO-III系列技術(shù)，相繼實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。截至目前，DMTO系列技術(shù)已實(shí)現(xiàn)技術(shù)許可36套，投產(chǎn)20套工業(yè)裝置，引領(lǐng)了煤制烯烴產(chǎn)業(yè)快速形成與發(fā)展。

基于上述研究，該評(píng)述總結(jié)了團(tuán)隊(duì)在MTO動(dòng)態(tài)反應(yīng)機(jī)理、MTO動(dòng)態(tài)反應(yīng)-擴(kuò)散模型、基于機(jī)理和模型的工業(yè)過(guò)程調(diào)控方面形成的理論和實(shí)踐應(yīng)用。在MTO動(dòng)態(tài)催化學(xué)術(shù)方向上的原理性認(rèn)識(shí)包括三部分：一是由活性中心動(dòng)態(tài)演變更替引導(dǎo)的MTO動(dòng)態(tài)完整自催化反應(yīng)歷程；二是由明線和暗線共同構(gòu)建的MTO動(dòng)態(tài)復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；三是MTO反應(yīng)-擴(kuò)散-催化劑多尺度動(dòng)態(tài)交互作用機(jī)制。同時(shí)，該評(píng)述總結(jié)凝練了MTO動(dòng)態(tài)過(guò)程定量模型，包括反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型、客體分子擴(kuò)散模型、多尺度反應(yīng)-擴(kuò)散模型和反應(yīng)器積碳分布模型。進(jìn)一步，該評(píng)述提煉出通過(guò)整合動(dòng)態(tài)催化原理、反應(yīng)擴(kuò)散模型和積碳動(dòng)力學(xué)，實(shí)現(xiàn)機(jī)理和模型共同驅(qū)動(dòng)的MTO過(guò)程調(diào)控。MTO動(dòng)態(tài)催化原理、定量模型、基于機(jī)理和模型的過(guò)程調(diào)控機(jī)制，構(gòu)成了MTO動(dòng)態(tài)復(fù)雜催化體系的核心理論，對(duì)動(dòng)態(tài)復(fù)雜反應(yīng)體系的分子篩催化理論發(fā)展具有重要意義。

該評(píng)述還認(rèn)為未來(lái)應(yīng)結(jié)合人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)，持續(xù)深化對(duì)MTO動(dòng)態(tài)復(fù)雜催化體系的研究。