【仪器网 能源环境】导读:乙烯和丙烯是化学工业的基石,其主要原料是石油。我国是一个富煤少油的,能否以煤炭为原料生产乙烯和丙烯?17年来,中国石化上海石油化工研究院从实验室探索到工业化应用,牵头完成了“甲醇制烯烃全流程技术”。
1月8日上午,科技奖励大会在京隆重举行。由中国石化上海石油化工研究院、工程建设有限公司、中原石油化工有限责任公司和北京燕山分公司共同完成的“甲醇制烯烃全流程技术(S-MTO)”获科技进步一等奖。该项技术的成功开发使我国成为世界上个掌握自主知识产权全流程MTO技术的,实现了我国自主研发的甲醇制乙烯、丙烯全流程工艺技术的产业化,不但为煤化工发展提供了*、成套、可靠的技术支撑,而且为我国实施石油替代战略开辟了一条新路。
乙烯和丙烯是化学工业的基石,能以煤炭为原料生产乙烯和丙烯可使我国有效减少对石油资源的依赖,对能源安全具有重大战略意义。以中石化上海院牵头完成的这项技术为带来了巨大经济效益。
抓住偶然发现创制催化剂
我国煤炭储量排名*四,石油则高度依赖进口,所以亟需发展煤化工技术。将煤炭制成甲醇,再制成聚烯烃,在这条化工产业链上,“将甲醇制成烯烃”是非常重要的环节。
2000年,在做博士生课题、如今是中国石化上海石油化工研究院教授级高工的刘红星,开始了甲醇制烯烃的反应工艺工程动力学研究。高选择性的催化剂,是实现甲醇制烯烃的关键要素之一。在实验室里,刘红星偶然发现,一种纳米催化材料的效果特别好。这是什么原因?他没有放过这个“偶然”,而是深入分析这种材料的合成参数,探究其性能优良的原因。此后,他又做了包含上千个参数的一系列合成研究,希望优中选优。功夫不负有心人,刘红星和同事终创制了扩散性能优异的纳米片晶SAPO-34分子筛,开发出流化床催化剂。
中国石化上海石油化工研究院院长杨为民介绍,该院采取“门径式管理”模式,实验室研究、模试研究、中试研究……科技创新的每一个阶段都有严格的评估门径和相应的激励机制。课题组通过一道门径关卡,才能向下一阶段进军。
“世界*”经济效益显著
2007年,已通过实验室研究、模试研究门径的研究成果,迎来了一个机遇。中国石化为减少我国石油进口依赖,决定发展新型煤化工产业,实现甲醇制烯烃技术的产业化。通过非常严格的专家评审后,燕山石化3.6万吨/年全流程工业试验装置开建,中试研究启动。完成中试研究后,国内专家给出的鉴定意见是:乙烯和丙烯的平均选择性、甲醇转化率等指标“处于水平”。
随着产业化技术的突破,工业应用水到渠成。2011年,中原石化60万吨/年装置建成并稳定运行。2016年,大的甲醇制烯烃工厂——中天合创360万吨/年装置在内蒙古建成投产,迄今新增产值59.4亿元、新增利润13.0亿元。实践表明,我国自主开发、设计、制造、建设、运行的甲醇制烯烃全流程技术大型工业装置是“世界*”,且经济效益显著。
这一项目获得科技进步奖一等奖,或许对上海科技创新中心建设也有启示。杨为民表示,上海在化工技术研发方面有很强的实力,中国石化上海石油化工研究院、华东理工大学、上海化工研究院等单位都有很多创新成果,所以科创中心建设可覆盖化工创新领域。虽然上海不可能大力发展化工产业,但可以成为具有影响力的化工创新中心,利用技术优势推动外省市和国外化工产业的发展。
编辑点评:我国富煤少油,预计2025年煤制烯烃将达到烯烃总产能的26%,发展煤制烯烃(MTO)可减少对石油资源的高度依赖。该项目历经十余年的持续创新,*了自主知识产权的全流程MTO技术,并实现工业转化,使我国成为世界上个掌握自主知识产权的全流程MTO技术。此外,在上提出并证实“烯烃烃池活性中心”新概念,具有重大战略意义。
(原文标题:中石化上海院甲醇制烯烃技术获科技进步一等奖)