国家能源集团自主研发铁基费托合成催化剂推动能源绿色转型

10月13日，第二十五届中国专利奖颁奖大会在大连举行。国家能源集团自主研发的“低温费托合成催化剂及其制备方法和应用”专利斩获金奖，标志着集团在科技创新与知识产权领域再获重大突破。

风雨坚定向前行，踏破荆棘成大道。集团依托铁基费托合成催化剂技术，精准攻克煤间接液化领域“催化剂抗磨损性和稳定性不足、活性和高附加值产品收率低”等痛点，从根本上破解行业共性关键技术瓶颈，推动我国煤间接液化技术实现升级迭代，为推进能源绿色低碳转型贡献国能智慧和力量。

科技：十年沉淀铸基石

我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋，决定了发展煤制油技术对保障能源安全具有重大战略和现实意义。其中，煤间接液化制油技术作为能源化工领域的重要方向，更关乎国家能源可持续发展。费托合成催化剂是煤间接液化制油技术的核心，被称为该技术的“芯片”。集团公司高度重视科技创新工作，勇攀煤间接液化制油技术高峰，以资金、资源、政策及机制创新筑牢后盾，让科研人员心无旁骛攻坚克难。

低碳院厚植创新生态，深入推进科研人员减负专项行动，着力打造“科研无忧”的良好环境，每年开展科学家精神主题宣贯月，以科学家精神凝聚人心。研发团队攻坚克难，从实验室到工程示范攻克多重瓶颈，推动科技创新实现从理论到实践的跨越。兄弟单位和产业单位协同联动，高效联动加速成果转化，尽显集团内部协同创新的强大合力。

回望研发征程，铁基费托合成催化剂的诞生，是团队直面重重挑战、坚持创新突破的成果，更成功开辟出科技、专利、人才、产业深度融合的创新路径。

研发之初，“模仿还是创新”的关键抉择关乎方向，低碳院费托催化剂研发负责人、首席专家林泉秉持“通往罗马的路不止一条”的理念，带领团队坚定走自主创新之路。彼时团队近乎白手起家，林泉回忆：“成立初期集团尚无专属研发平台，我们靠联合高校、租借实验室破局，成员长期京外出差，直至2011年昌平未来科学城实验室投用才稳住脚跟。”

中试放大阶段考验重重。林泉与团队扎根一线，面对吨级放大中高粘物料“难分离、难破碎、难输送”的三大“拦路虎”，牵头联动工厂、设备商反复研讨，推进装置建设调试；遇到设备不匹配问题时，果断决策优化工艺、更换设备，团队高效执行，成功产出合格吨级样品。

工业评价又遇“产物轻质组分偏多”困境，应用前景堪忧、团队士气受挫。林泉迅速凝聚团队力量精准定位问题，全员昼夜奋战，仅两个月便完成新配方定型验证，并通过严苛的2000小时长周期运转试验；酷暑中千吨线调试，她带领团队日夜坚守，工人换班后仍继续奋战，其敬业精神令厂家深感惊叹：“从未见过博士们像工人一样在现场汗流浃背！”

历经十余年，团队先后攻克催化剂实验室开发、吨级放大、百吨级评价装置长周期验证、千吨级工业化生产等难关，实现从无到有的突破，研发出第一代催化剂CNFT—1，初步满足工业需求。2019年12月，在国家能源集团宁夏煤业支持下，CNFT—1催化剂在宁夏煤业400万吨/年煤间接液化装置2台费托合成反应器投用；2020年8月完成72小时性能标定，9月经鉴定达国际先进水平，具有高选择性和抗磨性；2021年推广至潞安化工100万吨/年合成油装置。CNFT—1催化剂优良的耐磨性能延长了反应器内过滤器使用寿命，不仅将装置检修周期从1年延长至3年，更使高附加值油蜡产量提升14%。创新未止步，团队紧扣国家战略与用户需求升级技术。2021年，针对煤化工行业高碳排放瓶颈，研发出新一代低二氧化碳选择性CNFT—2催化剂技术，并于2023年实现“当年试生产、当年工业应用、当年成果转化”，投用后装置产能提升5个百分点，百万吨油品二氧化碳排放量降低15万吨/年，经鉴定达国际领先水平。

十余年深耕，国家能源集团铁基费托催化剂实现了从无到有，再到技术升级的跨越式发展，为国家能源安全提供坚实支撑，为煤制油产业转型升级筑牢发展基石。

专利：创新布局护成果

专利不仅是技术创新的精华所在，更是将科技创新成果转化为经济效益和社会价值的关键载体。低碳院自成立以来，始终将知识产权作为科技创新的核心资源，加强知识产权全生命周期管理，通过精心构建起能够引领技术前沿、具备强大转化能力的高价值核心专利体系，全面覆盖知识产权申请、布局规划、筛选入围、价值评估，以及技术成果转化、投后管理与价值评价等全流程环节，打造了一条从高价值专利创造到布局再到转化的完整链条，走出了一条以知识产权赋能能源低碳转型的特色之路。

此次《低温费托合成催化剂及其制备方法和应用》荣获中国专利金奖，是低碳院知识产权工作的一个缩影，也是对低碳院多年来坚持创新驱动、注重知识产权创造、保护与实施的充分肯定。该项低温费托合成催化剂制备技术，通过首创的温度和酸碱度协同调控技术，成功解决了高抗磨性、高活性与高油蜡选择性难以兼得的技术挑战，实现了催化剂综合性能的显著提升。在技术研发过程中，低碳院高度重视专利保护工作，精心组织构建了一套完善的专利管理体系。

围绕低温费托合成催化剂制备核心专利，低碳院打造了基础专利+外围专利组合的布局策略。围绕费托催化剂制备、组成、装备、应用工艺等领域在国内布局了专利156件，其中发明148件、实用新型8件，已授权专利111件。结合海外技术推广需求，布局国际专利申请14件。除美国、欧洲、日本等国家和地区，在“一带一路”、金砖国家持续加大海外专利布局力度。此外，研发团队还完成软件著作权1件，编制技术标准5件。凭借系统化、完整性的专利组合策略，同步推进海外专利布局，重视软件著作权与保护，积极参与技术标准的编制工作，构建了严密且全面的专利保护网，全方位提升了技术创新的竞争力与行业影响力，为后续技术转化以及商业化筑牢了坚实根基。

人才：多元培养聚合力

专利金奖的背后离不开一支高素质的人才团队，科技创新归根到底靠的是人才。在集团公司的关心支持下，铁基费托催化剂团队逐步建立了专业涵盖化学、化工、材料等多个学科领域的多元化人才团队。人才丰富的专业背景使得团队能够从多角度思考问题，为催化剂研发提供了丰富的思路和创新火花。

为了吸引和培养高水平人才，团队通过多种渠道引进精英，包括从北京大学、清华大学、荷兰埃因霍温理工大学等国内外知名高校招聘应届毕业生。团队对人才培养同样重视，依托集团公司在低碳院设立的“林泉巾帼创新创效工作室”“王鹏创新创效工作室”，对青年人才进行传帮带，培养了一批科研骨干，成为科技研发攻关的中坚力量。近十年，团队负责人林泉博士荣获“全国劳动模范”称号，入选享受国务院政府特殊津贴专家，团队中1人晋升为内部高级专家，3人入选国家能源集团青年科技创新先锋人才，4人成长为项目负责人。此外，团队还积极鼓励成员参与国内国际学术交流，与荷兰埃因霍温理工大学联合成立了NICE—TU/EC1催化联合实验室开展合作研究，以此提升团队的学术影响力和国际视野。

低碳院在铁基费托合成催化剂等重大技术突破的背后，深刻印证了创新非一人之功，成果需众力之擎。这项从实验室走向工业应用的成果，其成功不仅源于研发团队的智慧与拼搏，更得益于集团公司及低碳院乃至全社会努力营造的崇尚创新、宽容失败的良好氛围，以及体制机制改革的强力支撑。低碳院推行的“揭榜挂帅”机制，赋予了团队带头人攻坚克难的自主权，有效汇聚了最优智力资源；“双通道”职业发展体系则保障了科研人员心无旁骛、潜心钻研；多元化激励政策让创新价值得到充分认可。同时，开放合作的理念促进了产学研深度融合，加速了技术迭代。正是这种自上而下的制度保障与自下而上的创新活力同频共振，对科技创新的尊重与投入形成合力，才最终浇灌出推动国家能源发展的重要科技成果。这充分体现了“创新是第一动力，人才是第一资源”的理念在实践中的生动演绎。

产业：深度融合促发展

采用本次获奖专利技术生产的CNFT系列铁基费托催化剂已实现在国家能源集团宁夏煤业和潞安化工集团长期使用，至今已累计生产900万吨油品，创造超过50亿元经济效益。低碳院以专利技术转化利用为契机，与宁夏煤业等多家内外部单位建立了紧密的合作关系。

在催化剂应用过程中，合作单位与研发团队深度协作，为催化剂的应用提供了优质的平台，将催化剂应用现场发展成为催化剂研究的“大型实验室”，促进了理论与实践的紧密结合。研发团队与宁夏煤业合作，先后承担国家重点研发计划项目、宁夏回族自治区重点研发计划项目、集团公司科技创新项目等多个项目，取得的科技成果“高性能铁基费托合成催化剂开发、规模化制备及工业应用”获2020年度宁夏回族自治区科技进步奖一等奖，以铁基费托催化剂为核心的“生产国六标准油品的绿色低碳煤间接液化技术”入选2023年度新疆工业重点领域重大低碳技术推荐名单，CNFT—2催化剂入选2023年国家能源研发创新平台十大科技创新成果和2024年中关村论坛重大科技成果。铁基费托催化剂的研发过程以科技创新为引领实现了科技与产业的深度融合，形成了科技创新与产业发展的良性互动。

展望未来，低碳院研发团队将继续秉持创新驱动发展的理念，深化科技、专利、人才、产业协同，推动铁基费托催化剂技术向更高性能、更广领域迈进。通过引领催化技术革新，有力赋能集团煤化工产业链的清洁高效利用，为集团培育了更多具有核心竞争力的绿色增长点，也为集团贯彻落实“双碳”目标提供关键科技支撑。同时，低碳院将进一步加强国际科技合作，提升在全球催化技术领域的竞争力，为实现绿色低碳能源转型和可持续发展贡献更多低碳力量，以实际行动践行国家能源集团的创新使命与责任担当。