合成气是一氧化碳和氢气的混合气，可由煤、天然气或生物质气化得到。“费托合成”过程是以合成气为原料，在催化剂和适当条件下合成液态的烃或碳氢化合物的工艺过程，曾被奉为煤化工领域的“圣经”。曾经，要想把煤转化为液体燃料和其他化学品，费托反应是不二选择。这一反应从原理上涉及一个水循环：由于煤气化得到的合成气中氢气浓度较低，要用水与一氧化碳反应去制取更多氢气，同时会产生废水。最主要的是，经典费托合成中低碳烃（含二个到四个碳原子的碳氢化合物）的选择性最高仅为58%。

在合成气催化转化研究中，中科院大连化物所包信和院士和潘秀莲研究员领导的团队摒弃了煤化工领域延用90多年的费托合成技术路线，利用纳米限域催化新概念，创立OXZEO催化剂和催化体系，实现了煤经合成气直接转化制低碳烯烃等高值化学品，低碳烯烃选择性超过了80%。

从基础研究取得突破到完成千吨级全流程工业试验，只用了4年

“最初我们过来看的时候，这里是一片空地，但企业非常支持，千吨级合成气直接转化制低碳烯烃工业试验装置很快拔地而起。”潘秀莲说。经过多方协力攻坚，2019年9月，单反应器一次投料成功。2020年9月完成全流程工业试验，性能指标超过了设计水平，低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）选择性达77.9%，验证了技术的先进性和可行性。从实验室发表原创性基础研究成果到完成千吨级全流程工业试验仅用了四年时间。

“催化剂从实验室的几百毫克放大到吨级，并完成了千吨级工业性试验，可以说这速度是非常快的。”潘秀莲说，这得益于基础与应用研究团队强强联合，与企业产研融合、协同攻关的合作模式。

正优化催化剂，初步建成合成气直接转化新技术平台

新京报记者 张璐

编辑 陈静 校对 李立军