“即將改變世界的新技術”——全球著名化工企業巴斯夫集團副總裁穆勒對中科院大連化學物理研究所的一項最新成果給予了高度評價。5月9日，美國《科學》雜誌發表了中國在甲烷高效轉化相關研究中獲重大的突破。這一研究實現了甲烷高效生產乙烯、芳烴和氫氣等化學品。

乙烯、PX等石化產品是現代工業最重要的原材料之一，乙烯更是被視為一個國家工業發展水平的重要標誌。此前乙烯多由石油裂解獲得，而從甲烷製備乙烯的工藝路線，至今仍被視為化學領域的“聖杯”。據悉，中國目前乙烯產量居世界第二，但仍然遠遠落後於美國，而我國對聚乙烯等下游產品的需求量已經趕超美國，這對中國的能源安全提出了巨大挑戰。有了上述新技術，未來我國將可用儲量遠大於石油的天然氣、頁岩氣高效生產乙烯。

中國團隊攻克化學領域“聖杯”

目前，工業上所用的乙烯，主要是從石油煉製工廠和石油化工廠所生產的氣體裡分離出來的。隨着乙烯工業的發展，化工用油短缺的矛盾也將日益突出。而世界範圍內富含甲烷的頁岩氣、天然氣水合物、生物沼氣等的大規模發現與開採，以儲量相對豐富和價格低廉的天然氣替代石油生產液體燃料和基礎化學品成為了學術界和產業界研究和發展的重點。

使用石油來製造乙烯，原理是把含大量碳原子的有機化合物分解成只含兩個碳原子的乙烯（C2H4），只要在高溫條件下，這一反應並不難實現。而使用只含一個碳的甲烷分子製造乙烯，就需要先用高能量將甲烷的 C-H鍵“激活”（活化），讓它們兩兩相連。

與天然氣轉化的傳統路線相比，該技術徹底摒棄了高耗能的合成氣製備過程，大大縮短了工藝路線，反應過程本身實現了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率達到100％。

工藝改進助力乙烯產能升級

我國乙烯工業在過去10年實現了跨越式發展，但目前仍落後與美國，為全球第二大乙烯生產國。據國家統計局今年1月公布的數據顯示，2013年全年，全國乙烯產量累計達1623萬噸，同比增長了8.5%。但仍然低於美國2012年2759.3萬噸的乙烯產量。

長期來看，中美乙烯產能也存在較大差距。近年大慶石化、撫順石化、四川彭州石化等一批大乙烯項目的建成投產，到2015年，我國乙烯總產能預計將達2500萬-2700萬噸/年。這一數字僅接近美國現在的乙烯產能水平，遠不及2017年美國乙烯預計產能3560萬噸/年。

事實上，美國乙烯產能有賴於頁岩氣革命給帶來的大量的廉價原料乙烷。2014年美國基於頁岩氣將擴產乙烯產能超過80萬噸，未來幾年計劃新建大批以頁岩氣為原料的乙烷裂解裝置