甲醇转化为烃类的40余年发展历程中，甲醇制烯烃（MTO）的基础研究与工业过程开发相互促进，不断取得突破，充分证明了MTO是一个极具活力且复杂的催化系统。
2025年3月25日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民、叶茂、魏迎旭在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society上发表了题为《Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis》的综述论文，Shanfan Lin、Hua Li为论文共同第一作者，刘中民、叶茂、魏迎旭为论文共同通讯作者。
刘中民，博导，中国工程院院士，中国科学院大连化学物理研究所所长、低碳催化技术国家工程研究中心主任、国家能源低碳催化与工程研发中心主任。1983年学士毕业于郑州大学，1986年硕士毕业于中科院大连化物所，1990年在中科院大连化物所获得博士学位，1996年3月至1996年10月，在法国科研中心CNRS418(Montpellier)开展博士后工作。
刘中民院士长期从事应用催化研究，作为技术总负责人合作完成了多项创新成果并实现产业化。完成了世界首次甲醇制烯烃（DMTO）技术工业性试验及首次工业化，DMTO技术已实现技术实施许可2160万吨烯烃/年，已投产超过1000万吨烯烃/年；完成了世界首套10万吨/年煤基乙醇（DMTE）工业示范项目，DMTE技术已实现技术实施许可395万吨/年，引领了我国新兴煤制大宗化学品和清洁燃料产业的发展。
叶茂，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博导，低碳催化与工程研究部副部长，催化新过程开发与放大研究组组长。1994年在江苏科技大学获学士学位，1997年和2000年在东南大学热能研究所分别获得硕士和博士学位，2000-2009年先后在荷兰Twente大学、Eindhoven理工大学以及壳牌公司阿姆斯特丹技术中心工作，2010年至今在大连化物所工作。
叶茂主要围绕国家在煤化工和石油化工领域的需求，开展催化新过程的开发及反应器放大研究。在Nature Comm.、AIChE J.、CES、I&ECR等期刊上发表学术论文80余篇，申请专利150余件，授权40余件。
魏迎旭，研究员，博导，1993年学士毕业于上海交通大学应用化学系，2001年博士毕业于中科院大连化学物理研究所物理化学专业，毕业后在大连化学物理研究所工作，期间于2003-2004年赴比利时Namur大学进行博士后研究。
主要从事分子筛催化、甲醇制烯烃、烷烃转化及二氧化碳耦合烷烃转化制高值化学品的基础和应用研究。在Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition、Nature Communications、Chem、National Science Review等发表学术论文100多篇，申请和授权专利60多件。
在本文中，作者总结了中国科学院大连化学物理研究所在动态、复杂的MTO反应体系的反应机理和工艺工程持续研究方面的努力与成就。
作者还阐明了MTO反应动态演变的本质以及扩散、反应和催化剂（积炭改性）之间的交叉作用机制，这些对技术开发和工艺优化至关重要。
通过整合化学原理、反应扩散模型和MTO的积炭形成动力学，实现了对工业过程的机理驱动和模型驱动调节。
在化学和工程领域获得更深入的理解，促进了MTO催化剂和工艺的持续优化和升级。
图2：能量分析、超循环反应网络以及多米诺级联反应网络
综上，作者综述了甲醇转化为烯烃（MTO）反应系统的动态复杂催化机制，揭示了从甲醇到轻烯烃的高效转化过程中反应机制、扩散与催化剂（积炭修饰）之间的动态交叉作用机制。
同时，作者开发了第三代MTO技术（DMTO-III），实现了更高的甲醇转化效率和轻烯烃选择性，显著降低了积炭形成，延长了催化剂寿命。
本研究结合绿色氢气技术，有望进一步降低MTO过程的碳排放，实现可持续的化学品生产。为研究其他复杂的多相催化反应提供了新的思路和方法，促进相关领域的基础研究和技术创新。
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