近日，中国科学院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队通过采用全新催化剂活性位结构，实现了在温和条件下合成气高选择性直接制备烯烃，对拓展合成气催化转化有重大意义。该成果已于10月6日在《自然》杂志上发表。数据显示，这已是2016年以来中国在合成气直接制烯烃领域取得的第三次重大成果。
    近年来，为缓解对石油资源的依赖，国内外烯烃研究主要以非石油路线为主，即利用煤炭或天然气资源直接或间接制备烯烃。
    目前的主流工艺首先以煤或天然气制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气，即CO和H2），然后由合成气转化制得甲醇，最终通过甲醇转化路线（包括甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺）生产烯烃产品。该技术涉及两大步骤，即合成气经铜基催化剂合成甲醇，甲醇经分子筛催化剂转化为烯烃。如能减少反应步骤，将合成气直接高选择性合成烯烃，将体现出流程更短、能耗更低的优势。
    该项目相关负责人表示，合成气经费托反应路线直接制烯烃，是指CO和H2在催化剂作用下，通过费托（FT）反应路线合成烯烃（FTO）的过程。上海高等研究院低碳转化实验室创造性地研发了一种全新的催化剂，发现在温和的反应条件下（250℃和1-5标准大气压），该催化剂可实现高选择性合成气直接制备烯烃，甲烷选择性可低至5%，低碳烯烃选择性可达60%，总烯烃选择性高达80%以上，烯/烷比可高达30以上，产物C2-C15选择性占90%以上。
    目前，中科院上海高等研究院已与山西潞安集团等企业达成协议，拟在催化剂放大制备、反应器设计及工艺过程开发等方面共同合作，力争尽快实现工业示范和产业化，促进我国煤化工的发展。据悉，上海大学、华东师范大学、中科院物理所和中科院化学所也参加了部分研究工作。
  2016年3月，中国科学院大连化学物理所包信和院士和潘秀莲研究员领导的研究团队在《科学》杂志上发表文章，报告了一种新的双功能催化剂，以极高的选择性和效率在一步反应中实现了合成气至低碳烯烃的直接转换。
    在这篇文章中，该研究团队采用在工业上很有吸引力的反应条件：温度400℃、压力2.5MPa、氢气/一氧化碳比例1.5、催化剂寿命超过100小时。这种双功能催化剂名为OX-ZEO（Oxide-Zeolite），由金属氧化物（ZnCrOx）和多孔SAPO沸石（MSAPO）组成。一氧化碳和氢气在金属氧化物表面上被活化，形成含有CH2的化合物，并随后形成烯酮化合物（CH2CO）。后者又从气相中扩散出来进入沸石被转化为低碳烯烃。该过程的低碳烃类产物（C2～C4）的选择性达到94%，其中低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）的选择性大于80%。
    2016年4月，国资委网站消息，中国建筑工程总公司所属中建安装与浙江大学合作完成的合成气一步法制备低碳烯烃的核壳复合催化剂研发技术通过鉴定。该技术成果获得国家发明专利授权2项，获SCI收录论文3篇，整体技术达到国际先进水平。
    核壳复合催化剂技术成果通过项目设计、制备并表征了该催化剂，实现了合成气向低碳烃一步催化转化。相比于两步催化法，在工艺流程优化、节能降耗和烯烃选择性等方面带来较大创新，为合成气直接制备低碳烃的工业应用研究提供了依据，具有良好的应用前景。