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人工智能+DMTO ：技术驱动化工产业新变革
2025年08月19日 15:14:32
来源：化工仪器网 点击量：6092
近日，由中国科学院大连化学物理研究所与科大讯飞联合研发的智能化工大模型2.0Pro正式亮相，其研发的DMTO技术也对我国煤制烯烃产业快速崛起意义深远。
近日，由中国科学院大连化学物理研究所(简称“大连化物所”)与科大讯飞联合研发的智能化工大模型2.0Pro正式亮相。这一我国化工领域首个大模型，为实现“实验室一步跨入工厂”提供了核心技术支撑，其研发团队由中国工程院院士、大连化物所所长刘中民领衔。刘中民深耕煤化工与石油化工催化研究数十年，尤其在甲醇制烯烃(DMTO)技术的基础研究与工业应用中功绩卓著。
大连化物所自上世纪80年代起深耕DMTO技术。2010年，世界首套年产180万吨DMTO装置在神华包头煤化工一次开车成功，开创性地开辟了非石油路线生产基础化工原料的新路径。如今，DMTO技术已迭代至第三代，单套装置甲醇处理能力达360万吨/年；截至目前，DMTO系列技术已签订36套装置许可合同，对应烯烃产能超2400万吨/年，其中20套已投产。
DMTO技术不仅支撑我国煤制烯烃产业快速崛起，更对缓解石油供应压力、保障能源与石化产业链安全意义深远。相较于煤炭燃烧等传统利用方式，该技术可使万元产值二氧化碳排放降低约50%，成为煤炭清洁高效利用的标杆方向。此外，其应用场景已拓展至生物质及可再生能源生产的绿色甲醇转化领域。
“减油增化”趋势下的产业新机遇
在“双碳”目标驱动下，我国能源结构加速绿色转型：2024年可再生能源发电量占比已达35%，电动汽车保有量持续攀升，推动成品油市场将于2028-2030年达峰后加速萎缩，预计2050年国内成品油需求将降至1亿吨，不足当前的30%。
在此背景下，DMTO技术凭借原料(煤)来源稳定、成本可控、技术持续升级(能耗与原料单耗稳步下降)等优势，经济性与绿色化水平不断提升。同时，甲醇—石脑油耦合制烯烃技术将为化学品供给与石化产业转型提供重要支撑。未来，随着绿电成本下降，绿色甲醇有望成为新型原料，进一步提升制造过程绿色化水平，满足烯烃下游化学品与新材料的消费需求。
我国庞大的能源与工业体系面临环境污染、碳排放约束及传统产业升级难等挑战。能源与工业转型的核心难点在于：系统复杂性导致科学决策困难、技术路径难以确定、人工智能与产业融合尚处探索阶段。当前，油气对外依存度高仍是重大安全隐患，而能源体系正从单一能源、单一行业向跨系统、多元化融合转变，这为解决能源安全问题提供了契机。
石油炼制与化工本是联动体系，但若石油用量随电动汽车普及减少，将导致“油化分裂”——石油用量下降与14亿人生活水平提升带来的石化产品刚性增长形成矛盾。破解之道在于依托催化技术，设计新反应路径，使加工过程兼具油品与化学品生产能力。无论是石油化工“油转化”、煤—油融合，还是电解水制氢、甲醇合成，催化技术均是核心支撑。
氢能、CCUS：技术制高点与产业融合新路径
氢能与CCUS(碳捕集利用与封存)是构建新型能源体系、实现“双碳”目标的战略支点。抢占技术制高点需兼顾系统性布局与原创性突破，强化核心技术攻关，推动多能融合。
氢能领域需打通“制储输用”全链条：加速电解水制氢催化剂、高效储运材料、燃料电池核心部件的原创研发与自主可控，推动氢能在工业、交通领域规模化应用；同时前瞻布局太阳光催化制氢、金属氢化物储氢等前沿方向，抢占下一代技术先机。
CCUS领域应聚焦煤化工等高浓度排放源，优先部署低能耗、低成本捕集技术，突破温和条件下CO₂加氢制甲醇、烯烃等资源化利用关键技术，推动CCUS与氢能、可再生能源融合，构建“电—氢—碳”协同的能源转化路径。
传统煤化工因原料煤“富碳缺氢”，需经煤气化与水煤气变换处理，过程碳排放较高。若与可再生能源融合，引入绿氢可替代传统水煤气变换工艺，实现源头减碳并提升碳原子利用率；超量绿氢更能推动CO₂资源化利用，助力煤化工低碳化、零碳化。
人工智能：化工领域的范式革命
人工智能为传统化工带来了突破机遇。化工作为国民经济支柱，是能源结构调整、“双碳”目标实现与新型工业化推进的基础。但其生产涉及微观分子反应到宏观工业反应器的多尺度动态平衡，因缺乏精确理论描述，技术开发长期受“逐级放大”制约，周期常超10年，突破这一约束是百年化工界难题。
因此，发展智能化工、实现“实验室一步到工厂”成为当前化工领域必争的“科技制高点”。目前，相关研究正加速推进：攻关智能化工核心技术，构建突破逐级放大的化学工程新方法体系，形成“实验室小试—虚拟工厂—实际工厂”的新技术研发范式；建设跨尺度、全流程智能化工数字底座，实现多源异构数据协同与标准统一，为化工产业变革注入新动能。
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