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化工科技新进展——2007年中国巡礼
2008年1期 发行日期:2008-01-08
作者:禾火
关键词   自主创新 节能减排
化工科技新进展——2007年中国巡礼
自主创新技术和节能减排成化工科技进步两大亮点    
禾 火
    2007年,我国化工科技自主开发和创新能力继续大大提高,取得了一系列技术成果,涉及有机原料和中间体、
精细与专用化学品、合成材料、催化剂、生物技术、煤化工、纳米技术等各个领域,尤其值得一提的是,化工节能
减排技术开发成为科技创新“重头戏”。科技成果产业化步伐加快,并推动了化工生产向清洁、高效、节能和环保的
良性循环发展。
有机原料和中间体成套技术上台阶
    大型甲苯歧化技术开发日趋成熟
    由上海石油化工研究院开发、具有自主知识产权的上海石化113万t/a歧化装置工艺包,已经通过总部工艺审
查。该装置预计2008年建成投运。除上海石化外,辽阳石化、茂名石化等企业也将采用该技术进行大型甲苯歧化装
置的设计。届时,该技术在国内芳烃领域的市场占有率将达到67%。这标志着我国在大型甲苯歧化装置技术开发上
已进入成熟发展期。
    百万吨PTA装置有了自主技术
    2007年12月,华东理工大学与中国石化扬子石油化工有限公司共同完成的“粗对苯二甲酸(CTA)加氢精制过
程流程模拟与优化”项目通过鉴定。该项目应用流程模拟与优化操作技术,解决了72万t/a PTA生产装置的操作瓶
颈,实现了加氢反应过程在现有生产装备条件下的效益最大化,年可新增直接经济效益约1200万元。
    集成创新异丙醇技术
    中国石油锦州石化公司自主开发的10万t/a异丙醇工艺包,解决了长期以来异丙醇生产高能耗的问题,实现装
置节能49%,异丙醇单程产率提高10%,物耗下降5%,大大提高了异丙醇产品的盈利能力。为满足国内需求,锦州
石化公司计划采用自主开发技术,在“十一五”期间新建一套10万t/a异丙醇生产装置,并将实施异丙醇联产异丙
醚,开发多牌号的异丙醇下游产品。
    连续法制备聚醚多元醇技术
    10月中旬,由上海石油化工研究院和高桥石化分公司共同承担的“连续法制备聚醚多元醇技术的万吨级工业
试验”项目通过中国石化组织的技术鉴定。该工艺具有集成创新的特点,可成倍提高生产能力,大幅度降低能耗、
物耗,无三废排放,生产成本低,目前已应用于高桥石化分公司万吨级聚醚多元醇连续生产新工艺装置。与传统工
艺相比,新工艺充分发挥了催化剂活性高、转化率高、质量好的特点,可生产多牌号的聚醚多元醇产品。合成的聚
醚多元醇分子量分布窄、不饱和度低、产品质量稳定。
精细与专用化学品技术获进展
聚三氟氯乙烯技术取得突破
    5月27日,青岛宏丰氟硅科技有限公司承担完成的“氟碳乳液的合成及应用研究”、“聚三氟氯乙烯(PCTFE)合
成新工艺”项目通过中国石油和化学工业学会组织的成果鉴定。该公司研发的PCTFE合成新工艺,使产品产成率达
到92%,较传统工艺提高了12%;反应时间降低为5.5h,比传统工艺缩短10h以上,过程中无需二次加料和加热升
温,减少了能耗,降低了成本。
聚丙烯酰胺高效新工艺
    北京化工大学研制成功的以水为分散介质的分散聚合法生产聚丙烯酰胺(PAM)新技术,可显著改善聚丙烯酰胺
的耐盐耐温性。新工艺的核心技术是在水介质中添加无毒环保的成核助剂。其优势在于以水为聚合介质,聚合后经
离心实现产物与水介质分离,水介质循环使用。离心后的产物含水量低,后续干燥脱水负荷小,最终产物中单体残
留量低,生产效率高,成本低。
合成材料技术成果频出
    线性茂金属聚乙烯新产品
    2007年国庆前夕,大庆石化公司在国内首次实现了茂金属线性低密度聚乙烯(LLDPE)的国产化生产,首批1164t
产品已经供应东北、华北及华东地区市场。线性茂金属催化剂聚乙烯反应的原料是乙烯和1-己烯,用氢气作为分子
量调节剂,在茂金属催化剂作用下,低压进行流化床气相聚合,经树脂脱气、造粒等工艺精制成线性茂金属聚乙烯。
这种乳白色的圆状颗粒产品光学性能、冲击性能和密封性能优异,主要用于高强度包装薄膜。
    高性能纳米聚酯复合材料
    我国自主开发的5万t/a高性能纳米聚酯复合材料生产线在常州兆隆合成材料有限公司投产。这是该公司与中
科院宁波材料技术与工程研究所合作、投资1亿多元建成的全球首套工业化改性聚酯装置。此举对于改善我国聚酯
产业结构、扩大聚酯材料应用领域意义重大,并将破除国外对高模量低收缩(HMLS)型轮胎用帘子线高速纺丝法生
产技术的垄断,打破我国子午线轮胎的技术瓶颈。
    低成本环状碳酸酯新工艺
    南开大学将一种新型固体催化剂用于制备环状碳酸酯,产品无需经过分离、纯化过程,纯度就可高达99%以上。
新工艺的技术路线是:设计并合成非均相催化剂和亲二氧化碳的均相催化剂,用超临界二氧化碳作为溶剂,实现催
化剂与产物的直接分离并循环使用。这种高活性固体催化剂能高效、高选择性地催化环氧化物与二氧化碳反应制备
环状碳酸酯,且可回收再利用。
生物技术拥有自主产权
    酶解法高纯单核苷酸新工艺
  由中科院兰州化物所与山东凯盛生物化工有限公司联合研发的“酶解法100t/a高纯度单核苷酸生产工艺技术”
项目通过甘肃省科技厅组织的成果鉴定。该项目分离获得了较高纯度的酶解法生产工艺伴生的杂质,确定了其化学
结构及其在NMP粗品中的存在形式,针对不同NMP产品,建立了不同的复合精制工艺,明确了麦芽根的粉碎程度与
粉碎方法在制酶过程中对PDE活性的影响。应用该工艺可使耗水量降低35%,能耗降低5%,原材料麦芽根消耗降低
25%。
    生物法二羟基丙酮工艺
    浙江工业大学以甘油为原料,采用生物转化技术生产二羟基丙酮(DHA),已经进行20~60t发酵罐的产业化试
验。课题组进行的多批次生物反应器实验数据表明,DHA平均浓度达到50~80g/L以上,DHA提取率达到80%以上。
以甘油为原料的生物法DHA工艺路线,是从可再生资源出发生产大宗化工原料的工艺路线,这对于化学工业可持续
发展和推进循环经济意义重大。
    生物法木糖醇新技术
    中科院微生物所与山东威龙工业集团有限责任公司合作进行的生物转化法生产木糖醇工业性试验,已生产出纯
度达99%以上的木糖醇,并于12月4日通过鉴定。该项成果应用生物技术以生物质为原料生产木糖醇,对资源的综
合利用和发展循环经济有积极的意义,目前已在千吨级装置上应用成功,转化率、产量和产率等主要生产指标达到
较高水平。
催化剂成果多姿多彩
    苯酚烷基化清洁催化技术
  蓝星新材料无锡树脂厂和江苏工业学院等经过联合攻关,成功完成了“苯酚烷基化清洁催化技术及工业应用”
项目(即双酚A助催化剂国产化)。项目组解决了助催化剂活性等一系列难题,研究了进口催化剂的成分与反应机理,
无锡市凌飞助催化剂厂试制成功引进装置所需的催化剂,该厂1.6万t/a双酚A装置以及天津双孚精细化工有限公
司1万t/a双酚A装置都成功地实现了催化剂的国产化。
    新型催化剂可提高丙烯腈收率
  兰州石化公司石化厂研制的XYA-5-1补加型、XYA-5本体型催化剂通过专家组的审查。这一具有自主知识产权
的新型高效催化剂打破了国外垄断同类产品的局面。使用这两种催化剂后,既提高了主产物丙烯腈收率,又减少了
了副产物的生成,装置实现稳定生产。
    乙二醇丁醚催化新工艺
    德纳(南京)化工有限公司采用自主技术建设的6万t/a乙二醇丁醚项目已进入设计阶段。采用新催化剂技术
生产的乙二醇丁醚收率可达90%以上,副产品二乙二醇丁醚控制在10%以下,而目前国际通用的乙二醇丁醚催化技术,
目的产物收率只在75%以内。同时,新工艺还将避免传统工艺中大量副产品无法有效利用的弊端。预计该公司6万
t/a乙二醇丁醚和4万t/a乙二醇丁醚醋酸酯项目将于2008年12月投产。
    离子液体催化合成三聚甲醛技术
  中国海洋石油化学股份公司2006年12月26日召开了“三聚甲醛新合成工艺技术”项目中期评估会。该项目由
中科院兰州化物所负责研究开发,富艺国际工程公司负责工程设计,中国海洋石油化学股份公司负责承建。评估会
通过了富艺公司以新工艺研究为基础的3600t/a的工业基础设计,提出了三聚甲醛中试放大的具体实施意见和计划
时间表。2007年三季度在海南东方市中海化学公司建成中试装置,标志着离子液体催化合成三聚甲醛新技术正式进
入工业应用试验阶段。
煤化工技术有自主特色
  由华东理工大学和山东兖矿集团共同研究开发的、具有自主知识产权的“多喷嘴对置式水煤浆气化技术”有关
技术指标比引进技术先进,工业化装置运行良好,目前在国内已推广10套,共20台高炉;“粉煤加压气化技术”方
面也取得了重大突破,正在建设投煤量为1000t煤/天的粉煤加压气化制备工业化装置,已获得国家“863”支持;
我国自主开发的“非熔渣-熔渣分级氧化气化技术”已建成两台单炉日处理煤500t、操作压力4.0MPa的工业级气化
装置,装置运行平稳。这些煤气化技术的开发成功和推广应用,打破了国外的技术壁垒,为推动我国煤化工产业的
发展和能源结构调整提供了技术支撑。
  在煤制烯烃方面,我国自主开发的甲醇制烯烃(DMTO)技术在完成了万吨级甲醇制烯烃工业性试验基础上正在建
设陕西榆林20万t/a工业化示范项目,国家发改委已经核准内蒙古包头建设60万t/a煤经甲醇制烯烃(DMTO)项目,
自主开发的流化床甲醇制丙烯(FMTP)在完成小试技术基础上,现已启动年处理甲醇3万t的FMTP工业性试验装置
建设。
  2007年,我国还先后建成10万t/a二甲醚、30万t/a低压法甲醇等多套大型化工国产化成套装置和关键设备。
国家批准将在甲醇制烯烃、煤炭间接液化、煤炭直接液化等3个煤化工领域建设国家工程实验室,随着行业创新体
系建设的加快,我国煤化工产业的自主创新能力大有提升。
纳米技术拓展应用领域
    粘土橡胶纳米材料工业化生产
  2007年3月7日,我国具有自主知识产权的千吨级粘土/橡胶纳米复合材料率先实现工业化生产。其产品中的
纳米分散粘土可以部分或全部替代炭黑,从而可减轻橡胶加工行业对石油和天然气资源的依赖程度,并能提高橡胶
制品的气密性和耐疲劳性,延长制品的使用寿命。该技术采用北京化工大学发明的乳液复合法粘土/橡胶纳米复合材
料制备方法,具有原创性。
    再生纤维素/碳纳米管复合纤维
  中科院化学所以离子液体为介质,制备出了再生纤维素/碳纳米管复合纤维。与再生纤维素纤维相比,该纤维具
有力学性能优异、高温模量保持率高以及热烧蚀残炭率高等特点。该技术对于制备纤维素基碳纤维与功能性纤维素
纤维,具有潜在的应用前景。
节能减排技术成“重头戏”
    低温磷酸预浓缩法MAP节能新工艺
  贵州宏福实业开发有限总公司承担的“360kt/a低温磷酸预浓缩法MAP节能新工艺”通过了中国石油和化学工
业协会的鉴定,该技术由四川大学与宏福总公司合作研发,目前已成功应用于宏福总公司瓮福磷肥厂24万t/a“中
和料浆浓缩法”MAP工业装置扩能改造,可提高生产能力50%,降低综合能耗39%,并可同步生产两种不同规格的产
品。
    干法乙炔制聚氯乙烯新技术节能节水
   干法乙炔制聚氯乙烯新技术由山东寿光新龙电化集团和北京瑞思达化工设备公司联合开发,该技术采用以雾态
水喷在电石粉上使之分解,产生的电石渣为含水量4%~10%的干粉末,电石水解率大于99%。耗水量仅为原来的1/10,
耗电量低,实现污染零排放。同时,干法乙炔技术所产生的电石渣可以用来制砖、水泥和作为漂白剂。按年产10
万t聚氯乙烯计算,新工艺产品收率比原工艺提高2.5%,年节约成本近千万元。这一新技术被国家环保总局列入《国
家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》。
    万吨级二氧化碳全降解塑料
   中山大学与广州市合诚化学有限公司、广州市天赐三和环保工程有限公司两家公司签订合作协议,采用中山大
学研发的利用二氧化碳合成全降解塑料技术,首期投资1.3亿元建设一条万吨级二氧化碳全降解塑料生产线,该项
目全部建成后每年可减少4万t二氧化碳排放量。采用该技术目前已在河南天冠集团建成国内规模最大的5000t/a
工业化生产线,该生产线可将天冠集团酒精生产过程中产生的二氧化碳废气用来合成全降解塑料。这项工业化技术
获得了2007年度中国环境保护科技奖三等奖。
  另外,国家发改委已将“化工中间体生产过程中有毒有害原料替代技术”、“新型煤气化技术”及“氨氮废水治
理技术”等3项节能减排技术,列入了2007年度国家重大产业技术开发清洁生产专项计划和高技术产业化循环经济
专项计划。
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