2004年我国化工科技创新拾萃
章文
2004年,世界化工快速复苏,在此背景下我国化工行业发展更快,
成为推动世界化工行业发展的“火车头”。同时,我国化工科技自主开
发和创新能力也进一步增强,取得了一系列技术创新和技术进步成果,
涉及化工基础原料和中间体、三大合成材料、涂料和胶粘剂、煤化工、
生物化工、精细化工、化工新材料、化工环境保护等各个领域,研发
成果也加快走向产业化和市场化。这些技术创新和技术进步促进了化
工科技市场的欣欣向荣,推动了化工生产发展的良性循环。
自主开发 赶超国际
甲醇制烯烃工业化技术
中科院大连化物所开发出我国第一条非石油资源生产低碳烯烃的
煤化工新路线,在甲醇制低碳烯烃(MTO)方面拥有自主的知识产权,甲
醇转化率为100%,乙烯+丙烯选择性大于90%,达到甚至超过世界先进
水平。
MTO工业化试验将由陕西新兴煤化工科技发展公司与大连化物
所、中石化洛阳石化工程公司联合完成。试验采用的装置将在中试研
究成果基础上,利用洛阳石化工程公司流化催化裂化工程技术进行建
设,具有自主知识产权,预计2005年7月建成投产,设计规模为240万
t/a甲醇、80万t/a烯烃。试验装置成功后,MTO项目将正式开工建
设。
仿生催化氧化制环己酮新技术
仿生催化是模拟生命过程的酶催化反应,把生命体内的化学变化
通过一定工艺转移到实验室或工业生产,具有条件温和、环境友好、
催化效率高、可调控及选择性强等特点。
中石化巴陵分公司与湖南大学联合研发并首创了环己烷仿生催化
氧化制备环己酮技术,环己烷转化率达到10%、醇酮选择性达到90%,
高于环己烷转化率4%、醇酮选择性80%的传统工业水平。目前该工艺
己在巴陵分公司通过中试,并在巴陵石化公司环己酮事业部装置上成
功进行了工业试验,通过进一步优化,有可能发展为环己酮生产的主流
技术。
单釜连续淤浆床合成环己酮肟新技术
由中石化石科院与巴陵分公司合作的单釜连续淤浆床合成环己酮
肟成套新技术(7万t/a环己酮氨肟化制环己酮肟工业试验)通过鉴
定。与传统磷酸羟胺(HPO)法环己酮肟生产技术相比,单釜连续淤浆床
合成环己酮肟新工艺具有流程短、操作简便、装置建设投资少、废气
排放明显减少等特点,可大幅度降低环己酮肟生产成本,具有明显的经
济效益和社会效益。新工艺创新性强,具有自主知识产权,达到同类技
术国际领先水平。
酶法生产棕榈酸异辛酯
目前国内外棕榈酸异辛酯的生产方法全都为化学法,生产能耗大,
而且产品颜色较深,反应转化率一般在85%～92%。
北京化工大学采用脂肪酶催化法合成棕榈酸异辛酯技术为国内外
首创,达到国际领先水平。该技术采用棕榈酸和异辛醇在脂肪酶催化
下合成棕榈酸异辛酯,与化学法相比,具有能耗低、环境污染小、不存
在因酸碱催化剂产生的污水问题、转化率高达95%以上、生产成本低
等优点。目前已建立了300t/a脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯的工业
化装置。
加压灰粘聚循环流化床粉煤多元气化制合成气技术
陕西秦能天脊煤化工集团公司、华陆工程科技公司和陕西联合煤
气化工程技术公司在已成功运行的常压流化床粉煤气化技术制合成气
工业化示范工程成套装置的基础上,开发出适合我国国情的、具有自
主知识产权的加压灰粘聚循环流化床粉煤多元气化制合成气技术工业
化成套装置,使我国的煤气化技术达到世界先进水平。
秦能天脊公司还将在现有常压煤气化技术的基础上,利用1～2年
时间,开发建设加压(0.5～3.0MPa)灰粘聚循环流化床粉煤多元气化制
合成气技术工业化生产示范装置,并实现产业化,助推中国煤化工实现
跨越式发展。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
华东理工大学洁净煤技术研究所与兖矿集团公司合作开发出具有
自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,填补了国内空白,改写
了我国大型煤气化技术依赖进口的历史。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术是1种加压大型化装置,能满足未
来大型煤化工装置和其他装置制备合成气和燃料气的需要。该技术是
气流床气化技术,对气化用煤没有特殊要求,煤种适应性强,可采用资
源丰富、分布广泛的烟煤或褐煤,并对粒度、灰分和含硫量有较大的
兼容性。采用该技术建设的大型煤气化装置将在兖矿集团公司、山东
华鲁恒升化工公司等企业投入运转。
纳米钨粉
武汉化工学院用超细APT制备纳米钨粉的技术研究取得重大突
破。该项目采用盐类还原法,利用相转移合成法原理,在国内第一个将
精细化工技术与钨湿法冶金工艺相结合,采用独特的离子交换高峰液
的处理技术,生产出超细颗粒钨酸铵;然后在通用回转管炉煅烧和四管
炉还原,采用国内露点为-70℃的高纯氢气和粉末钝化技术,制得纳米
钨粉(粒度40～70nm)。
该项目工艺技术属国内首创。与等离子法、喷雾干燥-流态化还
原法等传统技术相比,该工艺生产钠米钨粉具有设备投资少、成本低、
规模生产易控制、重现性好等优点。该项技术已在江西省崇义章源钨
制品公司得到应用,进入产业化阶段,并形成批量试生产。
成套技术脱颖而出
丙烯酸新技术
上海华谊集团丙烯酸公司以自主知识产权建造的3万t/a丙烯酸
改扩建项目投产,标志着我国实现丙烯酸生产工艺技术的国产化,成为
继美国、德国、日本之后,第4个拥有该成套技术的国家。
改扩建过程中,在丙烯酸催化体系、氧化技术、提纯、废水废气
处理等核心技术研究开发方面实现了突破。具体包括:自主开发出丙
烯酸氧化和丙烯酸酯化催化剂和催化技术,完全替代进口催化剂;国内
首创丙烯酸氧化反应器技术,解决了反应的出热均衡性和布局合理性
问题,优于国外引进技术;自主开发新型气体混合技术,气体混合效果
超过原引进技术;研究开发的多元共沸精馏体系丙烯酸提纯技术,提高
了系统的能力,与原来引进的技术相比,具有更高的脱水率和较低的丙
烯酸带出量,降低了能耗和单耗,同时提高了产品质量。万吨级丙烯酸
新技术的研发成功,为今后建设10万吨级以上丙烯酸装置提供了坚实
的技术平台。
PTA装置自主产权工艺包
由中石化上海石油化工公司和中石化上海工程公司研发的80万
t/a精对苯二甲酸(PTA)成套技术工艺包已通过鉴定。该工艺包技术
先进可靠,物耗、能耗低,可满足工程设计要求,是国内具有自主知识
产权的最大规模的PTA成套生产技术。
PTA生产装置工艺路线复杂,技术含量高,几十年来由国外大公司
所垄断。上海石化为提高聚酯链产品综合竞争能力,自1995年起,在
消化吸收引进PTA装置技术的基础上,与浙江大学、中石化上海工程
公司合作,对数学模型和氧化反应动力学、氧化反应器内流体流动与
传递、PTA结晶分离技术、尾气处理技术等进行实验室研究和工程技
术开发,并成功地应用到技术改造中,实现了从22.5万t/a到30万t/a
再到40万t/a的“二级跳跃”,为研发80万t/a自主知识产权的PTA
技术提供了有力支撑。
80万t/a PTA装置国产化成套技术的研发成功,打破了国外大公
司在聚酯原料领域的技术垄断,有利于提高中国石化在聚酯和聚酯原
料领域的技术地位,为建设世界规模的先进PTA装置提供了技术保
障。