28日，《科學》雜志在線發(fā)表了我國科學家在化工領域的重要研究成果——天津大學低碳能源化工研究團隊提出從催化劑結構設計到反應熱量高效利用的新概念，成功打破傳統(tǒng)反應熱力學限制，奠定了丙烯生產的主流技術——丙烷脫氫工藝的新科學基礎。
丙烯在全球石化產業(yè)鏈中具有重要地位，是生產塑料制品、醫(yī)療用品、汽車用品、建筑材料等下游產品的關鍵基礎化工原料。我國丙烯需求和生產位居全球第一，但當前較為先進的丙烷直接脫氫制丙烯技術高度依賴進口，并且其反應過程吸收大量熱量，產生較高碳排放。目前丙烯生產分別占我國和全球石化工業(yè)碳排放總量的8%和5%。因此，國內外對綠色低碳烯烴生產技術的研發(fā)極為重視。
面向世界科技前沿、國家重大需求和經濟社會發(fā)展目標，天津大學教授鞏金龍帶領團隊對上千種催化劑開展了測試和表征工作，從反應和傳熱的科學本質出發(fā)，提出了儲量豐富的金屬氧化物結構化設計方法，發(fā)現了催化劑結構對丙烷轉化的影響規(guī)律，明確了反應中間物種遷移對不同反應的串聯(lián)作用機制；經過系統(tǒng)的工藝條件探索，建立了反應器內熱量集成利用的技術策略，開發(fā)了丙烷直接脫氫吸熱反應與選擇性燃燒放熱反應的耦合工藝，成功突破了傳統(tǒng)直接脫氫工藝的技術局限。與傳統(tǒng)工藝相比，該制備工藝反應溫度可降低30℃~50℃，預期能耗可降低20%~30%，有望大幅降低二氧化碳排放。
烯烴的生產技術是一個國家化工行業(yè)科學技術水平的重要標志。該丙烯生產新技術，有望推動烯烴生產的綠色低碳發(fā)展，對提升我國在烯烴生產領域的核心競爭力具有重要意義。（記者劉茜、陳建強 通訊員趙暉）
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