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加氫催化劑,羰化合成催化劑,煤制乙二醇催化劑

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淺談新一代煤制乙二醇

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淺談新(xin)一代煤制乙二(er)醇


淺談新一代煤制乙二醇


石(shi)油、煤(mei)炭;乙(yi)(yi)二醇(chun)、煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)技(ji)術(shu)(shu)、新一代煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)技(ji)術(shu)(shu),煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)在聚酯行(xing)業(ye)的(de)(de)應用,這是多年來(lai)煤(mei)化(hua)(hua)工技(ji)術(shu)(shu)界和(he)企(qi)業(ye)界共(gong)同關(guan)注(zhu)的(de)(de)問題(ti)。隨著中(zhong)科院福建(jian)物構所(suo)姚元(yuan)根研究員帶領的(de)(de)中(zhong)科院煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)及相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)(shu)重點實驗室和(he)中(zhong)科院福建(jian)物質結(jie)構研究所(suo)煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)技(ji)術(shu)(shu)研發(fa)團隊推出煤(mei)制乙(yi)(yi)二醇(chun)工業(ye)化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)后,人(ren)們的(de)(de)認知已(yi)經發(fa)生了變化(hua)(hua)。

乙(yi)二醇是重(zhong)要(yao)的(de)、戰略性的(de)大宗化工基(ji)本原材(cai)料,市場(chang)容量僅次于乙(yi)烯(xi)和丙稀。乙(yi)二醇主要(yao)用于制(zhi)造(zao)聚(ju)酯(zhi)(可進一(yi)步生(sheng)產滌綸、飲料瓶、薄膜)、炸藥、乙(yi)二醛,并可作為(wei)防凍劑、增塑(su)劑、水利流(liu)體(ti)和溶(rong)劑等。

近三(san)十年來,我(wo)(wo)國(guo)大宗(zong)化(hua)工(gong)產品(pin)需求量(liang)與日俱增(zeng)。然而,我(wo)(wo)國(guo)由石油路線生產的乙二(er)醇產能不足,大量(liang)依賴進口(kou)(進口(kou)依存度在(zai)三(san)分之二(er)以上),嚴(yan)重制(zhi)約了(le)我(wo)(wo)國(guo)以乙二(er)醇為原(yuan)料的基礎化(hua)工(gong)的發展,在(zai)聚(ju)酯(zhi)領域更為明顯(xian)。

目前全世界用石油(you)生(sheng)產的(de)(de)2000多萬(wan)噸乙二(er)醇(chun),若都不(bu)以石油(you)為(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)產,那么,每年可節省5000萬(wan)噸石油(you),相(xiang)當(dang)于一個大型油(you)田的(de)(de)原(yuan)油(you)產量。人們都希望開發出一種不(bu)依賴(lai)石油(you)資(zi)源、經濟效益(yi)高的(de)(de)新的(de)(de)乙二(er)醇(chun)生(sheng)產技(ji)術路線。煤(mei)制乙二(er)醇(chun)技(ji)術的(de)(de)思路早在上世紀八十年代(dai)就提(ti)出來了,不(bu)僅符合我(wo)國的(de)(de)資(zi)源特點(缺油(you)、少氣、煤(mei)炭資(zi)源相(xiang)對(dui)豐富(fu)),而且生(sheng)產成本低,所以一直(zhi)受到中國煤(mei)化工(gong)產業(ye)界高度(du)重視。

自1965年美國(guo)人Fenton首次提出醇(chun)類(lei)氧化羰化法(fa)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)草(cao)酸(suan)酯(zhi)后(hou),各國(guo)都在研發以(yi)合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)為原料制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)草(cao)酸(suan)酯(zhi)再加氫成(cheng)(cheng)乙二(er)(er)醇(chun)的工(gong)(gong)藝(yi),也就是“煤(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)乙二(er)(er)醇(chun)”技術。1978年日本宇部興產公司(si)首先建(jian)成(cheng)(cheng)了一(yi)套年產6000噸草(cao)酸(suan)二(er)(er)丁酯(zhi)的高壓液相試驗裝置,其后(hou)又與美國(guo)UCC合(he)(he)作開發了常(chang)壓氣(qi)相合(he)(he)成(cheng)(cheng)草(cao)酸(suan)酯(zhi)工(gong)(gong)藝(yi),完成(cheng)(cheng)了模試和(he)(he)中試,但均沒有實現工(gong)(gong)業化生(sheng)產。在2008年前,國(guo)內也有多家研究機(ji)構開展了合(he)(he)成(cheng)(cheng)氣(qi)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)草(cao)酸(suan)酯(zhi)和(he)(he)乙二(er)(er)醇(chun)的研究,但都處于實驗室(shi)技術和(he)(he)中試階(jie)段(duan),工(gong)(gong)業化試驗一(yi)直沒有成(cheng)(cheng)功。

中(zhong)科院福建(jian)物構所自上世紀八十年(nian)(nian)代(dai)(dai)就開發了(le)先進的煤制乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)成套(tao)技(ji)術(shu)(shu)及其催化(hua)劑技(ji)術(shu)(shu),經多年(nian)(nian)努(nu)力,在(zai)2008年(nian)(nian),中(zhong)科院煤制乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)技(ji)術(shu)(shu)團隊終于攻克了(le)以煤炭代(dai)(dai)替(ti)石(shi)油(乙(yi)(yi)烯(xi))生產乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)的關鍵技(ji)術(shu)(shu),與企(qi)業合作成功開發了(le)煤制乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)成套(tao)技(ji)術(shu)(shu)(第一(yi)代(dai)(dai)技(ji)術(shu)(shu)),并通(tong)過了(le)由中(zhong)科院組織的成果鑒定。

2009年(nian)在(zai)人民大(da)會堂隆重舉行了(le)(le)“世(shi)(shi)界(jie)首創萬噸級煤制(zhi)乙二醇工(gong)業(ye)化(hua)示范”新聞發(fa)布會,在(zai)國際上率(lv)先實現了(le)(le)煤制(zhi)乙二醇技(ji)術的工(gong)業(ye)化(hua),引領了(le)(le)世(shi)(shi)界(jie)煤制(zhi)乙二醇技(ji)術的發(fa)展方向。此項成果(guo)分別獲得了(le)(le)中科(ke)院杰出(chu)科(ke)技(ji)成就獎(jiang)和科(ke)技(ji)成果(guo)轉移轉化(hua)團隊(dui)突(tu)出(chu)貢獻獎(jiang),被評為2009年(nian)度中國十(shi)大(da)科(ke)技(ji)進(jin)展之一。

2008年以后,為解決第(di)一(yi)(yi)代(dai)技(ji)術(shu)在(zai)工業化應(ying)用過程中存在(zai)的一(yi)(yi)些技(ji)術(shu)問(wen)題, 中科院福建物構所煤(mei)制(zhi)(zhi)乙(yi)二(er)醇技(ji)術(shu)攻關組在(zai)國家(jia)多項重大研究計(ji)劃的支持下,研發(fa)成功具有(you)獨立知識(shi)產(chan)權(quan)的“新一(yi)(yi)代(dai)煤(mei)制(zhi)(zhi)乙(yi)二(er)醇技(ji)術(shu)”。相(xiang)比于(yu)第(di)一(yi)(yi)代(dai)技(ji)術(shu),新一(yi)(yi)代(dai)煤(mei)制(zhi)(zhi)乙(yi)二(er)醇技(ji)術(shu)進一(yi)(yi)步優化了(le)工藝流(liu)程,加強(qiang)了(le)環保和安全(quan)控制(zhi)(zhi),降低了(le)催化劑貴金屬負載量,催化劑性能顯(xian)著提(ti)升,經濟效益大幅提(ti)高。相(xiang)關科研成果(guo)已申請國家(jia)發(fa)明(ming)專利64件(jian),授(shou)權(quan)15件(jian),形(xing)成了(le)新一(yi)(yi)代(dai)煤(mei)制(zhi)(zhi)乙(yi)二(er)醇技(ji)術(shu)的系統專利池,使這項技(ji)術(shu)繼續領跑世界。

科研(yan)成果的終極(ji)意義在于應用。多年來,為(wei)了使新一代煤制乙二醇(chun)技術(shu)實(shi)施工業化,姚元根團隊采取多種(zhong)方式與企業開展合作交流與商談(tan)。國(guo)(guo)家需求和(he)國(guo)(guo)際新技術(shu)市場(chang)的競爭,讓他們加快了技術(shu)成果工業化的步伐。姚元根自信地說(shuo):“如果我(wo)們研(yan)制的新一代煤制乙二醇(chun)工業化生產技術(shu)能迅速得到推廣(guang),將對(dui)我(wo)國(guo)(guo)能源安全和(he)聚酯產業的發(fa)展產生重(zhong)要的積極(ji)影(ying)響。”

姚元根(gen)告訴記者,實驗(yan)室瞄準的(de)是國(guo)家(jia)重(zhong)大需求和世界煤化(hua)工(gong)(gong)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)前沿(yan),研(yan)發(fa)的(de)新一(yi)代(dai)煤制(zhi)乙(yi)二(er)(er)醇(chun)及(ji)相關(guan)共性技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu),持續引領國(guo)際煤制(zhi)乙(yi)二(er)(er)醇(chun)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)方向(xiang)。我(wo)們還注重(zhong)發(fa)展(zhan)煤制(zhi)乙(yi)二(er)(er)醇(chun)的(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)延伸和產(chan)品(pin)延伸新技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu),高(gao)(gao)效利用我(wo)國(guo)豐富的(de)煤炭(tan)資源(yuan)生產(chan)高(gao)(gao)附加(jia)值大宗(zong)化(hua)學(xue)(xue)品(pin)和精細化(hua)學(xue)(xue)品(pin)。2017年(nian)(nian),實驗(yan)室成功申請到國(guo)家(jia)重(zhong)點研(yan)發(fa)計劃(hua)項目(mu)(mu)“環保涂料用酯類單體與綠(lv)色溶劑高(gao)(gao)效制(zhi)備技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)”和“高(gao)(gao)附加(jia)值精細化(hua)工(gong)(gong)產(chan)品(pin)的(de)多相納米催化(hua)材料與工(gong)(gong)程(cheng)化(hua)”項目(mu)(mu),進一(yi)步開(kai)發(fa)煤制(zhi)乙(yi)二(er)(er)醇(chun)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)相關(guan)的(de)產(chan)業(ye)化(hua)新技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)。姚元根(gen)透露,目(mu)(mu)前正在(zai)(zai)籌劃(hua)省級工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)中心,未(wei)來的(de)目(mu)(mu)標是把實驗(yan)室發(fa)展(zhan)成國(guo)家(jia)級的(de)工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)中心。“在(zai)(zai)接(jie)下來的(de)兩三(san)年(nian)(nian)時(shi)間內,我(wo)們將(jiang)全力推進新一(yi)代(dai)煤制(zhi)乙(yi)二(er)(er)醇(chun)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)60萬(wan)噸工(gong)(gong)業(ye)示范,并在(zai)(zai)2020年(nian)(nian)實現投產(chan)。”

當前,姚元(yuan)根(gen)和他的(de)(de)(de)(de)團隊(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)當務之(zhi)急(ji)是(shi)(shi)(shi)進(jin)行(xing)新一代煤制乙二(er)醇工(gong)業化(hua)推廣,面(mian)對(dui)來(lai)自(zi)方(fang)方(fang)面(mian)面(mian)的(de)(de)(de)(de)壓力和阻(zu)力,姚元(yuan)根(gen)和他的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)和工(gong)程化(hua)團隊(dui)(dui)都(dou)泰然應對(dui),冷靜處理。催(cui)化(hua)劑技術(shu)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)是(shi)(shi)(shi)整個技術(shu)的(de)(de)(de)(de)核心,一直在不斷(duan)地更新和完(wan)善。他們(men)認(ren)為,在這么多的(de)(de)(de)(de)影(ying)響因素中,真(zhen)正的(de)(de)(de)(de)挑(tiao)戰來(lai)自(zi)催(cui)化(hua)劑技術(shu)的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性,也就是(shi)(shi)(shi)我們(men)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)本領(ling)是(shi)(shi)(shi)否過(guo)得硬(ying)。

目前,我(wo)國的(de)這項技(ji)(ji)術已較(jiao)為(wei)成熟。但(dan)姚元根(gen)也提到,產品的(de)應(ying)用尤其在聚酯行(xing)業(ye)中還(huan)存在市場(chang)認可(ke)問題。他說:“有(you)些企業(ye)不太愿(yuan)意用煤炭做的(de)乙二醇,主要是(shi)因為(wei)行(xing)業(ye)固有(you)的(de)認知(zhi)讓(rang)他們懷疑產品質(zhi)量。但(dan)時間可(ke)以證明(ming)一(yi)切(qie),我(wo)們有(you)明(ming)顯的(de)成本優勢(shi),且產品已經(jing)達(da)到了(le)國家優級(ji)品的(de)技(ji)(ji)術標準。”

隨(sui)著我(wo)們(men)推出(chu)第一代煤(mei)制(zhi)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇技(ji)術(shu)(shu),相繼出(chu)現(xian)了多種國內外的(de)(de)同類技(ji)術(shu)(shu),煤(mei)制(zhi)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)市場也(ye)面臨著激(ji)烈的(de)(de)競(jing)爭(zheng)局面。目前,日本等(deng)發達國家也(ye)正在對(dui)煤(mei)制(zhi)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇進(jin)行(xing)研(yan)究,對(dui)此,姚(yao)元(yuan)根表現(xian)得很謹慎:“在應(ying)用上講,沒有(you)競(jing)爭(zheng)的(de)(de)項目肯定不是好項目,這是個趨勢。主要原(yuan)因(yin)(yin)是全球工(gong)業上通用的(de)(de)環(huan)氧乙(yi)(yi)烷水合工(gong)藝(yi)制(zhi)備乙(yi)(yi)二(er)(er)醇的(de)(de)成(cheng)本高,嚴重(zhong)依(yi)賴石(shi)油資(zi)源,世(shi)界各國都(dou)在尋找新的(de)(de)替代工(gong)藝(yi)。因(yin)(yin)此,我(wo)們(men)要努力(li)推廣成(cheng)熟的(de)(de)科研(yan)成(cheng)果,搶(qiang)占市場先機(ji),同時,加強與(yu)企業間的(de)(de)合作,對(dui)現(xian)有(you)技(ji)術(shu)(shu)進(jin)行(xing)不斷(duan)升級(ji),就能(neng)立于不敗之(zhi)地(di)。”