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記者2月9日從天津大學(xué)獲悉，該校化工學(xué)院趙玉軍教授團(tuán)隊(duì)與遼寧精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司合作的“生物油脂高選擇性加氫制脂肪醇技術(shù)”成果，通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的權(quán)威評(píng)價(jià)，專家委員會(huì)一致認(rèn)定，該技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)、綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，這標(biāo)志著我國(guó)在高端天然脂肪醇制造工藝上取得關(guān)鍵突破，為該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

脂肪醇被譽(yù)為現(xiàn)代精細(xì)化工的“工業(yè)糧食”，是生產(chǎn)高端表面活性劑、化妝品、洗滌劑、潤(rùn)滑油等產(chǎn)品的核心原料。其中，由椰子油、棕櫚油等可再生資源制成的天然脂肪醇，因分子結(jié)構(gòu)規(guī)整、生物降解性徹底、對(duì)皮膚溫和無(wú)刺激，成為日化、護(hù)理等領(lǐng)域的“綠色寵兒”。我國(guó)脂肪醇需求持續(xù)增長(zhǎng)，但進(jìn)口依賴度較高，核心工藝“卡脖子”問(wèn)題亟待解決。

長(zhǎng)期以來(lái)，全球天然脂肪醇主流生產(chǎn)技術(shù)存在諸多痛點(diǎn)，需要高溫高壓以及高達(dá)2000:1的氫酯比，導(dǎo)致設(shè)備投資巨大、能耗居高不下，還存在催化劑選擇性低、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性差等難題。開發(fā)自主、高效、低碳的制備新路徑，既是我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略急需，也是全球科技創(chuàng)新的前沿?zé)犷}。

面對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，趙玉軍教授團(tuán)隊(duì)摒棄跟隨模仿的老路，從理論源頭創(chuàng)新，基于自主提出的“凝聚相催化”新理論，打造出兩大核心創(chuàng)新成果。趙玉軍介紹，他們?cè)诖呋瘎┭邪l(fā)上，揭示了銅基催化劑活性依賴于解離氫氣與活化酯基的協(xié)同作用這一核心機(jī)理，通過(guò)獨(dú)創(chuàng)的“碳包覆限域”與“助劑修飾”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)催化劑表界面結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控，不僅大幅提升催化活性和選擇性，還減少了載體表面易被甲醇腐蝕的硅羥基，讓催化劑具備卓越的抗甲醇毒化和耐高溫?zé)Y(jié)能力，壽命大幅延長(zhǎng)。

“另一創(chuàng)新在工藝設(shè)計(jì)上，我們開發(fā)的‘中壓凝聚相油脂加氫’成套工藝技術(shù)，規(guī)避了傳統(tǒng)方法存在的高能耗和安全風(fēng)險(xiǎn)，在中壓、低氫酯比的溫和條件下，構(gòu)建了高效的反應(yīng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了脂肪酸酯向脂肪醇的定向高效轉(zhuǎn)化，從源頭上降低了全過(guò)程能耗與設(shè)備投資?！壁w玉軍說(shuō)。

實(shí)現(xiàn)理論技術(shù)研究突破后，趙玉軍教授團(tuán)隊(duì)與遼寧精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司聯(lián)合攻關(guān)，進(jìn)行工藝開發(fā)和放大。雙方聯(lián)合開發(fā)了從克級(jí)到噸級(jí)的催化劑放大制備關(guān)鍵技術(shù)，首次在國(guó)內(nèi)完整建成年產(chǎn)百噸級(jí)的生物油脂加氫制脂肪醇全流程中試裝置，順利完成了1000小時(shí)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

在中試平臺(tái)考核現(xiàn)場(chǎng)，該技術(shù)交出了亮眼的成績(jī)單：72小時(shí)專家現(xiàn)場(chǎng)考核期間，關(guān)鍵原料月桂酸甲酯平均轉(zhuǎn)化率大于等于99.59%，目標(biāo)產(chǎn)品月桂醇平均選擇性大于等于99.69%。每公斤催化劑每小時(shí)可生產(chǎn)309克脂肪醇，精制后脂肪醇純度大于等于99.93%，所有質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 16451-2017）優(yōu)級(jí)品指標(biāo)。

該技術(shù)的綠色價(jià)值同樣突出。經(jīng)測(cè)算，相較于傳統(tǒng)石油基路線，該生物質(zhì)路線可顯著降低碳排放，每生產(chǎn)百萬(wàn)噸產(chǎn)品，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)碳減排640萬(wàn)噸。目前，該技術(shù)已完成從實(shí)驗(yàn)室研究、模試到百噸級(jí)中試的全鏈條驗(yàn)證，技術(shù)成熟度（TRL）達(dá)7級(jí)以上，具備產(chǎn)業(yè)化推廣的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

未來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程深入，該技術(shù)將有望突破我國(guó)高端天然脂肪醇大量依賴進(jìn)口的瓶頸，為提升精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈自主可控能力、保障國(guó)家供應(yīng)鏈安全提供關(guān)鍵支撐；技術(shù)還將輻射至廣闊的經(jīng)濟(jì)與民生領(lǐng)域，為日化、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的綠色原料。目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已著手布局萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范項(xiàng)目，并計(jì)劃將技術(shù)拓展至更高碳鏈產(chǎn)品，這一綠色化工自主創(chuàng)新技術(shù)，正穩(wěn)步邁向產(chǎn)業(yè)藍(lán)海。

（董嚴(yán)斌 攝）