2025年 11 月 9 日,由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称 “大连化物所”)自主研发的第三代甲醇制烯烃(DMTO-Ⅲ)技术在北京通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会一致认定,该技术具完全自主知识产权,整体达到国际领先水平,标志着我国在甲醇制烯烃领域持续保持全球技术引领地位。此前,采用该技术的全球单厂规模最大煤制烯烃项目已在内蒙古全面投产,年产能超 300 万吨,创下多项行业纪录。
技术迭代二十年:从 “零的突破” 到 “全球领先”甲醇制烯烃(DMTO)技术是煤炭清洁高效利用的核心路径,可将煤炭转化为乙烯、丙烯等 “工业粮食”,有效缓解我国对石油进口的依赖。大连化物所的 DMTO 技术研发始于上世纪 80 年代,历经三代迭代:2010 年,第一代 DMTO 技术实现全球首次工业化,打破国外垄断;2014 年,第二代 DMTO-Ⅱ 技术投产,通过增加 C4 + 裂化单元提升烯烃收率;如今的 DMTO-Ⅲ 技术,通过催化剂、反应器与工艺的系统性创新,实现了质的飞跃。
“DMTO-Ⅲ 的核心突破在于分子筛催化剂的精准调控。” 大连化物所所长、工程院院士刘中民介绍,团队创新合成方法,实现对 SAPO 分子筛晶相、酸性和形貌的协同调控,开发出烯烃收率更高、焦炭产率更低、操作窗口更宽的新一代催化剂。目前,配套的 5000 吨 / 年催化剂生产线已实现工业化生产,且已在多套工业装置中成功应用。
2025 年 9 月 26 日,中试装置 72 小时连续运行考核数据显示:甲醇转化率达 99.06%,乙烯 + 丙烯选择性 85.90 wt%,吨烯烃甲醇单耗仅 2.66 吨,多项指标刷新行业纪录。相较于第一代技术 2.97 吨的单耗水平,DMTO-Ⅲ 技术的原料效率提升显著。
工业应用创纪录:全球最大煤制烯烃项目投产
技术突破的背后,是规模化工业应用的快速落地。2025 年初,内蒙古宝丰煤基新材料项目首套 100 万吨 / 年 DMTO-Ⅲ 装置投料开车成功,产出合格聚烯烃产品;截至 5 月,该项目 3 套 DMTO-Ⅲ 装置全面投产,形成年产 300 万吨烯烃、150 万吨聚乙烯、150 万吨聚丙烯的产能规模,占全国聚烯烃总产量的 23.4%,成为全球单厂规模最大的煤制烯烃项目。
该项目总投资 673 亿元,仅用 18 个月便完成一期建设,刷新了行业建设工期纪录。项目采用全国产化装备,23 项技术达到国际领先水平,创造了 “五个全球最大” 和 “三个全国最大” 的装备突破,其中 DMTO 装置单套产能、航天炉气化规模等均居世界前列。值得关注的是,该项目还融入绿氢耦合技术,成为全球唯一规模化用绿氢替代化石能源生产烯烃的项目,万元产值二氧化碳排放较传统工艺降低约 50%。
“DMTO-Ⅲ 技术让单套装置甲醇处理量从 180 万吨 / 年提升至 300 万吨 / 年以上,无需单独设置 C4 + 裂化单元,流程更简化、能耗更低。” 中石化广州工程有限公司项目负责人介绍,目前该技术已获得 10 套工业许可,产能超 1000 万吨 / 年,另有单套 135 万吨 / 年的装置正在设计中,将再次刷新世界纪录。
经济社会效益显著:成本下降 10%,年增收超亿元
DMTO-Ⅲ 技术的产业化应用,为企业带来了显著的经济效益。国家能源集团化工公司董事长闫国春算了一笔账:采用 DMTO-Ⅲ 技术的工业装置,单位烯烃成本较现有 DMTO 装置下降 10% 左右;若将新一代催化剂应用于现有装置,吨烯烃甲醇单耗可从 3.0 吨降至 2.85-2.90 吨,单厂每年可增收上亿元。
对内蒙古宝丰项目而言,其烯烃产品毛利率稳定在 30% 左右,预计 2025 年实现工业产值约 300 亿元、纳税超 30 亿元,直接解决就业近 6000 人。在产业层面,该技术推动我国煤化工装备从 “依赖进口” 向 “自主领航” 跨越,为 “制造强国”“能源强国” 建设注入新动能。
“截至目前,DMTO 系列技术已累计实现 36 套技术许可,烯烃产能超 2400 万吨 / 年,其中 18 套装置已投产运行。” 大连化物所研究员叶茂表示,团队已与宁夏宝丰集团签订 5 套 100 万吨 / 年 DMTO-Ⅲ 装置合作意向,投产后年产值有望达 500 亿元。未来,该技术还将拓展至合成气、CO₂加氢制烯烃等领域,为实现 “双碳” 目标提供技术支撑。
鉴定专家建议,应加快 DMTO-Ⅲ 技术及新一代催化剂的推广应用,进一步扩大我国在煤化工领域的国际竞争力,推动煤炭资源向高端化工材料转化,助力传统能源基地绿色转型
