新华社北京10月31日电（记者魏梦佳）费托合成是化学工业中重要的催化反应技术。它主要用于将合成气（一氧化碳和氢气的混合物）转化为液体燃料和高价值化学品，例如烯烃。中国科学家开发出一种新型催化剂控制技术，该技术在费托合成过程中几乎不产生二氧化碳，可显着提高石油和烯烃产量，为生产低碳化学品提供了新策略。这一重要成果30日下午发表在网络杂志《科学》上。费托合成在利用煤炭、天然气和生物质等碳资源生产石油和高价值化学品方面发挥着重要作用。费托合成一直使用铁基催化剂。该催化剂具有成本低、石油产品时空收率高等优点。它当前占全球费托合成产能的三分之二以上。但最大的缺点是反应过程中容易产生大量二氧化碳，收率往往达到30%，浪费碳资源。中国科学院山西煤炭化学研究所文晓东教授团队和北京大学Martin教授团队通过研究发现，通过在合成气中引入微量溴甲烷、碘甲烷等卤素化合物，可以精确控制铁基催化剂表面的反应路径，关闭产生二氧化碳的反应路径，实现二氧化碳几乎“零排放”。同时，生产的高附加值烯烃比例提高至85%以上，超过行业平均水平。 “这种控制方法根本不改变原有催化剂的结构并且不需要更换设备。就像在烧制中加入一滴“分子调味料”一样，我们只需要引入少量的卤素化合物即可。 “这实现了‘动态控制’，关闭了二次反应通道，提高了反应的碳原子利用效率，具有非常高的工程适应性。”温晓东说。“费托合成是我国煤化工和合成气化工的重要支柱，但副产物二氧化碳排放问题是限制其生态改善的最大挑战之一。传统方法只能将二氧化碳生成率从30%降低到最多10%。”尹表示，该团队的研究为克服“费托合成造成的高碳排放”这一全球性难题，实现绿色低碳石油或烯烃生产提供了简单有效的技术解决方案。这有望为项目脱碳提供一条新途径日本煤化工的历程。
