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《催化裂化干氣制乙苯的持續(xù)創(chuàng)新之路-大連化物所》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、技術(shù)轉(zhuǎn)移案例之二：催化裂化干氣制乙苯的持續(xù)創(chuàng)新之路大連化物所開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“催化裂化干氣制乙苯”技術(shù)，不僅合理利用了催化裂化尾氣，而且使我國乙苯生產(chǎn)技術(shù)上升到一個新臺階，提高了我國石油化工技術(shù)在國際上的地位，增強了我國石化企業(yè)在國際市場上的競爭力。該技術(shù)從小試、中試到工業(yè)化生產(chǎn)，從第一代技術(shù)發(fā)展到第五代技術(shù)，相繼獲得中國科學院技術(shù)進步一等獎，中國石化總公司技術(shù)進步一等獎，國家發(fā)明二等獎，大連市專利金獎，中國百項優(yōu)秀專利獎和遼寧省首屆科技成果轉(zhuǎn)化一等獎。一、從國情出發(fā)，確定技術(shù)路線我國的原油加工過
2、程主要采用催化裂化技術(shù)，每年副產(chǎn)干氣近500萬噸，干氣中乙烯含量為10～30%，另外還有氫氣、甲烷、乙烷、丙烯、COx、H2O和H2S等多種組分。由于沒有適合的技術(shù)將干氣轉(zhuǎn)化成化工產(chǎn)品，寶貴的資源一直當燃料燒掉了。如何合理利用干氣，特別是將其中的乙烯盡可能地加以利用是中國石化企業(yè)面臨的課題，也是對中國石化領(lǐng)域研究人員的挑戰(zhàn)。1986年前后，中國石化總公司提出開發(fā)利用干氣資源的研究課題。大連化學物理研究所提出了催化裂化干氣制乙苯技術(shù)路線。之所以提出這樣的課題，主要是考慮到當時我國苯乙烯每年缺口20～30萬噸
3、，而且隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，苯乙烯需求量必將快速增長，而從乙苯制苯乙烯是工業(yè)上非常成熟的技術(shù)。可以這樣說，提出催化裂化干氣制乙苯的課題完全是基于中國的國情。目前，我國苯乙烯年需求量已超過400萬噸，2006年其進口量為234.3萬噸，已建和在建的干氣制乙苯裝置將極大緩解這一供需緊張的局面，這也進一步驗證了“立足國情，開展具有戰(zhàn)略性和前瞻性研究”的重要性。在苯與稀乙烯烷基化制乙苯方面，當時國外利用已經(jīng)成熟技術(shù)，將干氣經(jīng)脫水、脫硫處理后，利用冷凍法將丙烯除去，然后進行烷基化反應(yīng)。如果模仿國外技術(shù)，自然可以降低研
4、發(fā)風險，不過投資比較大?？蒲腥藛T通過仔細分析、詳細論證，大膽地提出催化裂化干氣不經(jīng)任何處理，直接進行烷基化的技術(shù)路線。這樣的路線難度非常大：一方面由于原料氣中有水和硫化氫，這就要求所開發(fā)的催化劑在具備高活性的同時，一定要具備很好的抗硫化氫性能和強的水1熱穩(wěn)定性，因此發(fā)展新型催化劑成為核心問題；另一方面，干氣中含有約0.7%的丙烯，而只有生產(chǎn)出的乙苯純度達到99.6%以上才能滿足生產(chǎn)聚苯乙烯的要求，因此開發(fā)相應(yīng)的工藝流程是關(guān)鍵技術(shù)。科研人員認為，這個世界級難題不僅具有催化裂化的大背景，而且與中國國情相結(jié)合，
5、具有中國特色，技術(shù)上又有很大的創(chuàng)新性，哪怕只有1%的希望，也值得付出100%的努力。二、迎接國際挑戰(zhàn)，持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新科研人員經(jīng)過艱苦攻關(guān)，開發(fā)出了具有良好抗硫和抗水性能的新型催化劑，并以此為突破口，研發(fā)成功催化裂化干氣制乙苯第一代技術(shù)，于1993年投產(chǎn)成功3萬噸/年的工業(yè)試驗，生產(chǎn)出純度99.6%的乙苯，為干氣的綜合利用及乙苯生產(chǎn)開辟了一條新的技術(shù)路線。該技術(shù)于1994年通過中石化組織的技術(shù)鑒定，鑒定認為達到當時世界先進水平，并于1998年被列為第三世界科學院具有創(chuàng)新性成果。第一代技術(shù)的工業(yè)化生產(chǎn)，立即引起
6、美國ABBLummus等公司的重視和合作興趣，并積極參與該技術(shù)的國際化推廣。但是，在不到2年的時間內(nèi)，第一代干氣制乙苯技術(shù)就落后了，Lummus公司的態(tài)度也慢慢消極。同時，一些國際大公司也相繼開發(fā)出技術(shù)更先進、投資成本更低的工業(yè)化技術(shù)。面對對手的發(fā)展，擺在科研人員面前的只有一條路：要想保持催化裂化干氣制乙苯的技術(shù)優(yōu)勢，就要實現(xiàn)不斷的技術(shù)創(chuàng)新。在認真分析國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展和市場需求的基礎(chǔ)上，科研人員把降低二甲苯的含量和生產(chǎn)能耗、提高催化劑和工藝水平作為新技術(shù)的關(guān)鍵突破點和創(chuàng)新點。通過與中國石化總公司聯(lián)合，開發(fā)出
7、催化裂化干氣中乙烯與苯的烴化反應(yīng)和多乙苯與苯的反烴化反應(yīng)分開的第二代技術(shù)，于1999年在大連石化公司投產(chǎn)10萬噸規(guī)模生產(chǎn)裝置，二甲苯含量由3000ppm降到2000ppm，滿足了通用聚苯乙烯的質(zhì)量要求。為進一步提高干氣制乙苯技術(shù)水平，參與國際技術(shù)競爭，提高乙苯產(chǎn)品質(zhì)量，降低反應(yīng)過程能耗和物耗，提高裝置的經(jīng)濟效益，科研人員開發(fā)了“干氣制乙苯氣相烴化反應(yīng)和液相反烴化優(yōu)化組合技術(shù)”（第三代技術(shù)）。大幅度提高了催化劑低溫反應(yīng)活性，同時反烴化催化劑壽命延長到4年,大幅降低了反應(yīng)能耗；多乙苯轉(zhuǎn)化率大于70%（達熱力學
8、平衡轉(zhuǎn)化率），乙苯選擇性大于99%；二甲苯2含量小于1000ppm，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。第三代技術(shù)于2001年在撫順石化公司石油二廠完成3萬噸工業(yè)試驗。在與國外技術(shù)同臺競技中，憑借優(yōu)良的催化反應(yīng)性能、良好的原料和雜質(zhì)適應(yīng)性、高質(zhì)量的產(chǎn)品和成功工業(yè)運行的基礎(chǔ)，贏得了市場。2003年9月，撫順石化分公司6萬噸/年工業(yè)裝置，在撫順石油二廠和大連化物所科研和生產(chǎn)人員的共同努力下順利開工運行，裝置烴化反應(yīng)乙烯轉(zhuǎn)化率99.9%,選擇性99.5
