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　　該項(xiàng)目針對(duì)傳統(tǒng)石化行業(yè)低碳烯烴收率低、甲烷和焦炭收率高的瓶頸，以及重油資源利用效率低、廢塑料處理難的問(wèn)題，開發(fā)出一套創(chuàng)新性的耦合催化裂解技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了重油與廢塑料的協(xié)同轉(zhuǎn)化高效制備乙烯、丙烯等低碳烯烴，為化工原料生產(chǎn)開辟了新路徑。

　　在石油化工領(lǐng)域，乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基礎(chǔ)原料，但其傳統(tǒng)制備方式面臨原料依賴度高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等問(wèn)題。與此同時(shí)，隨著塑料制品廣泛使用，廢塑料的處理成為全球環(huán)境治理難題。我國(guó)每年產(chǎn)生大量廢塑料，傳統(tǒng)填埋、焚燒等處理方式不僅浪費(fèi)資源，還帶來(lái)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　在此背景下，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從2018年起，圍繞重油與廢塑料的資源化利用展開攻關(guān)，通過(guò)跨學(xué)科協(xié)作，將石油化工與材料回收領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行融合，通過(guò)三大創(chuàng)新，開發(fā)出一種高效、環(huán)保的低碳烯烴制備技術(shù)。

　　一是開發(fā)雙功能復(fù)合催化劑提升裂解效率。團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新合成方法，制備出具有獨(dú)特孔道結(jié)構(gòu)與酸性位點(diǎn)分布的雙功能復(fù)合催化劑。該催化劑基于傳質(zhì)強(qiáng)化的多級(jí)孔ZSM-5合成新方法，耦合金屬改性制備出“脫氫—裂解”雙功能催化材料，能夠有效降低重油與廢塑料的裂解反應(yīng)活化能，促進(jìn)分子在催化劑表面的吸附、活化與轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該催化劑使低碳烯烴收率提升0.8~1.5個(gè)百分點(diǎn)，甲烷和焦炭收率降低0.5個(gè)百分點(diǎn)，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑。

　　二是優(yōu)化耦合裂解工藝實(shí)現(xiàn)協(xié)同轉(zhuǎn)化。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套先進(jìn)的耦合裂解工藝流程，精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)溫度、壓力、停留時(shí)間等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了重油與廢塑料在同一反應(yīng)體系中的協(xié)同轉(zhuǎn)化。通過(guò)巧妙調(diào)整兩種原料的配比，不僅解決了廢塑料單獨(dú)裂解時(shí)產(chǎn)物分布不均的問(wèn)題，還利用重油裂解過(guò)程中的放熱為廢塑料裂解提供能量，降低了整體能耗。經(jīng)測(cè)算，該工藝相較于傳統(tǒng)工藝節(jié)能15%以上，大幅提升了資源利用效率。

　　三是建立產(chǎn)物分離與精制系統(tǒng)保障產(chǎn)品質(zhì)量。為了從復(fù)雜的裂解產(chǎn)物中高效分離出高純度的低碳烯烴，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套集成精餾、吸附、膜分離等技術(shù)的產(chǎn)物分離與精制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效去除產(chǎn)物中的雜質(zhì)，使乙烯、丙烯的純度分別達(dá)到99.9%和99.5%以上，滿足了高端化工產(chǎn)品生產(chǎn)的嚴(yán)苛要求。同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行綜合利用，進(jìn)一步提高了資源利用率與經(jīng)濟(jì)效益。

　　截至目前，該項(xiàng)目已獲授權(quán)美國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)，中國(guó)發(fā)明專利20項(xiàng)，發(fā)表論文87篇。在應(yīng)用層面，該項(xiàng)目已在山東京博石油化工有限公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，建成的示范裝置年處理重油5萬(wàn)噸、廢塑料1萬(wàn)噸，每年新增產(chǎn)值2億元以上，新增利潤(rùn)5000余萬(wàn)元。