行业背景与市场 - 丙烯是现代化工的关键基础原料 广泛应用于食品包装 家电外壳 汽车内饰 医疗器械及电子元件等领域[1] - 2023年全球丙烯市场规模已达约1213.4亿美元 并保持稳步增长[1] - 亚太地区是全球丙烯最大消费市场 占全球总消费量的62%以上[1] - 全球丙烯生产目前仍较多依赖石油炼化副产 供应受炼油产业和乙烯生产调控影响较大[1] - 丙烷脱氢工艺可将价格较低的丙烷直接转化为高附加值丙烯 已成为增长最为迅速的丙烯生产路线之一 全球市场规模已达数百亿美元[2] 技术突破与核心发现 - 中国科研团队成功研制出锗取代沸石封装铱单原子催化剂 在国际上首次实现铱单原子在丙烷脱氢反应中超长期稳定运行[1] - 该研究通过“刚柔并济”的设计思路 为攻克丙烷脱氢催化剂高温易失活这一世界性难题提供了新路径[1] - 催化剂采用“刚性骨架固定 柔性电子调变”设计 在严苛环境中既能保持结构稳定 又能展现超高活性[3] - 在反应过程中 丙烷分子会“诱导”催化剂生成富含电子的低氧化态铱活性中心 这是高效切断丙烷分子C-H键的关键[3] - 该催化剂在实验室测试中实现了铱单原子超过800小时的超长稳定运行[2] 产业化意义与应用潜力 - 该催化剂适配性强 其“超长单程运行”特性可大幅降低现有丙烷脱氢装置的停车再生频率 有力提升生产连续性与运行效率[4] - 依托该催化剂的卓越性能 有望推动新一代高效率 低能耗丙烷脱氢装置的研发与设计[4] - 该研究为我国高端催化剂的自主创新与产业链安全奠定了重要科学基础[1] - 核心催化技术的自主可控是支撑我国丙烷脱氢产能持续增长的关键[4] - 该突破为提升石化产业链供应链的自主性 安全性与可持续性提供了重要的技术储备[4] 行业地位与战略意义 - 我国已成为全球最大的丙烯生产国和消费国[4] - 该研究彰显了我国在催化科学前沿的创新实力 是面向国家重大战略需求的前沿探索[4]