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人工智能+DMTO ：技術驅動化工產業新變革
2025年08月19日 15:14:32
來源：化工儀器網 點擊量：328
近日，由中國科學院大連化學物理研究所與科大訊飛聯合研發的智能化工大模型2.0Pro正式亮相，其研發的DMTO技術也對我國煤制烯烴產業快速崛起意義深遠。
近日，由中國科學院大連化學物理研究所(簡稱“大連化物所”)與科大訊飛聯合研發的智能化工大模型2.0Pro正式亮相。這一我國化工領域首個大模型，為實現“實驗室一步跨入工廠”提供了核心技術支撐，其研發團隊由中國工程院院士、大連化物所所長劉中民領銜。劉中民深耕煤化工與石油化工催化研究數十年，尤其在甲醇制烯烴(DMTO)技術的基礎研究與工業應用中功績卓著。
大連化物所自上世紀80年代起深耕DMTO技術。2010年，世界首套年產180萬噸DMTO裝置在神華包頭煤化工一次開車成功，開創性地開辟了非石油路線生產基礎化工原料的新路徑。如今，DMTO技術已迭代至第三代，單套裝置甲醇處理能力達360萬噸/年；截至目前，DMTO系列技術已簽訂36套裝置許可合同，對應烯烴產能超2400萬噸/年，其中20套已投產。
DMTO技術不僅支撐我國煤制烯烴產業快速崛起，更對緩解石油供應壓力、保障能源與石化產業鏈安全意義深遠。相較于煤炭燃燒等傳統利用方式，該技術可使萬元產值二氧化碳排放降低約50%，成為煤炭清潔高效利用的標桿方向。此外，其應用場景已拓展至生物質及可再生能源生產的綠色甲醇轉化領域。
“減油增化”趨勢下的產業新機遇
在“雙碳”目標驅動下，我國能源結構加速綠色轉型：2024年可再生能源發電量占比已達35%，電動汽車保有量持續攀升，推動成品油市場將于2028-2030年達峰后加速萎縮，預計2050年國內成品油需求將降至1億噸，不足當前的30%。
在此背景下，DMTO技術憑借原料(煤)來源穩定、成本可控、技術持續升級(能耗與原料單耗穩步下降)等優勢，經濟性與綠色化水平不斷提升。同時，甲醇—石腦油耦合制烯烴技術將為化學品供給與石化產業轉型提供重要支撐。未來，隨著綠電成本下降，綠色甲醇有望成為新型原料，進一步提升制造過程綠色化水平，滿足烯烴下游化學品與新材料的消費需求。
我國龐大的能源與工業體系面臨環境污染、碳排放約束及傳統產業升級難等挑戰。能源與工業轉型的核心難點在于：系統復雜性導致科學決策困難、技術路徑難以確定、人工智能與產業融合尚處探索階段。當前，油氣對外依存度高仍是重大安全隱患，而能源體系正從單一能源、單一行業向跨系統、多元化融合轉變，這為解決能源安全問題提供了契機。
石油煉制與化工本是聯動體系，但若石油用量隨電動汽車普及減少，將導致“油化分裂”——石油用量下降與14億人生活水平提升帶來的石化產品剛性增長形成矛盾。破解之道在于依托催化技術，設計新反應路徑，使加工過程兼具油品與化學品生產能力。無論是石油化工“油轉化”、煤—油融合，還是電解水制氫、甲醇合成，催化技術均是核心支撐。
氫能、CCUS：技術制高點與產業融合新路徑
氫能與CCUS(碳捕集利用與封存)是構建新型能源體系、實現“雙碳”目標的戰略支點。搶占技術制高點需兼顧系統性布局與原創性突破，強化核心技術攻關，推動多能融合。
氫能領域需打通“制儲輸用”全鏈條：加速電解水制氫催化劑、高效儲運材料、燃料電池核心部件的原創研發與自主可控，推動氫能在工業、交通領域規模化應用；同時前瞻布局太陽光催化制氫、金屬氫化物儲氫等前沿方向，搶占下一代技術先機。
CCUS領域應聚焦煤化工等高濃度排放源，優先部署低能耗、低成本捕集技術，突破溫和條件下CO?加氫制甲醇、烯烴等資源化利用關鍵技術，推動CCUS與氫能、可再生能源融合，構建“電—氫—碳”協同的能源轉化路徑。
傳統煤化工因原料煤“富碳缺氫”，需經煤氣化與水煤氣變換處理，過程碳排放較高。若與可再生能源融合，引入綠氫可替代傳統水煤氣變換工藝，實現源頭減碳并提升碳原子利用率；超量綠氫更能推動CO?資源化利用，助力煤化工低碳化、零碳化。
人工智能：化工領域的范式革命
人工智能為傳統化工帶來了突破機遇。化工作為國民經濟支柱，是能源結構調整、“雙碳”目標實現與新型工業化推進的基礎。但其生產涉及微觀分子反應到宏觀工業反應器的多尺度動態平衡，因缺乏精確理論描述，技術開發長期受“逐級放大”制約，周期常超10年，突破這一約束是百年化工界難題。
因此，發展智能化工、實現“實驗室一步到工廠”成為當前化工領域必爭的“科技制高點”。目前，相關研究正加速推進：攻關智能化工核心技術，構建突破逐級放大的化學工程新方法體系，形成“實驗室小試—虛擬工廠—實際工廠”的新技術研發范式；建設跨尺度、全流程智能化工數字底座，實現多源異構數據協同與標準統一，為化工產業變革注入新動能。
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