我国首创万吨级煤制乙二醇技术在丹阳通过鉴定

中科院福建物质结构研究所凭借20多年的技术积累与企业联手合作,成功开发了万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇（简称“煤制乙二醇”）成套技术。3月18日,该成套技术在实施地江苏丹阳通过中科院组织的成果鉴定。鉴定专家一致认为,此项成果标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用。     

阿坝州以水电和地矿资源为优势的电化学工业综合利用发展规划

四川阿坝州地区地处高原山区,拥有水电和地矿资源优势,以该优势为基础,规划了资源综合利用循环经济型发展项目。利用阿坝州山区水电资源发展高效电化学化工产业,以45×104t/a氯酸钠和30×104t/a电石为基础,将氯酸钠电解尾气(H2)和电石炉(采用密闭式电石炉)尾气(CO、CO2)回收充分利用合成甲醇,再以甲醇为原料生产高附加值下游产品——二甲醚、甲醇蛋白、甲醛、脲醛树脂、中(高)密度纤维板。形成了40×104～50×104t/a氯酸钾,30×104t/a电石,15×104t/a甲醇,5.0×104t/a二甲醚,2.0×104t/a甲醇蛋白,8.0×104t/a甲醛,12×104t/a脲醛树脂,30×104m3中、高密度纤维板的生产规模。项目总投资21.71亿元,年销售收入为45.59亿元,年利税达到10.29亿元。回收尾气可增产15×104t/a甲醇,所用甲醇合成工艺比常规工艺能耗降低1/3,除了可观的经济效益外,每年还可减排CO223.3×104t,实现了保护生态、振兴地方经济的科学发展。     

轻烃内氧部分氧化替代外燃蒸汽转化制取合成气的先进技术

我国轻烃资源丰富,是制氨、尿素与甲醇的主要原料。我国现年产合成氨和甲醇近3000×104t,耗用轻烃(折CH4计)近300×108m3/a,大都采用外燃蒸汽转化,其中包括用干燃料的轻烃约100×108m3/a,并燃烧排放出CO2达2000×104t/a。采用我国成功开发的纯氧自热转化替代外燃蒸汽转化,用2m3O2可替代出燃料1m3CH4,免除产生CO2排放2kg/m3CH4,同时将节省下来的轻烃燃料作原料用可增产30%。与外燃蒸汽转化相比,新工艺原料消耗可降低20%～30%,甲醇合成能力可提高20%～100%,减排CO220%～80%,而且新工艺的转化炉体积小、造价低、省去了耐高温贵镍合金材料、使用寿命长。我国近3000×104t/a轻烃制氨、甲醇生产厂,如果应用此新工艺替代传统外燃蒸汽转化工艺,每年可节省轻烃燃料约100×108m3,可用于增产氨、甲醇125×104t/a,减排CO22000×104t/a。我国若在四川苍溪,采用纯氧自然转化、无CO2排放的等压合成甲醇转化制乙烯工艺,建设2×50×104t/a乙、丙烯基地,仅耗用天然气20×108m3/a。     

曙光油田应用化学技术的现状与展望

曙光油田2009年超稠油产量达到120×104t以上,应用化学技术在油田生产的各个环节得到应用和发展。油层解堵技术中,酸化解堵技术年实施100井次左右,年增油1.2×104t以上;解堵预处理技术年实施30井次,年增油0.9×104t左右;复合解堵技术年实施50井次,年增油8000t。驱油助排技术中,化学助排技术年实施150井次,年增油3.2×104t;CO2三元复合吞吐技术年实施200井次,年增油5×104t。在堵水调剖技术中,高温化学堵水实现了潜山油藏连续4a综合负递减;高温暂堵技术年实施120井次,降低汽窜影响1.2×104t,年增油2.2×104t。防砂技术中,压裂技术年实施20井次左右,年增油8000t以上;井壁防砂技术年实施30井次左右,年增油1.5×104t;高温固砂技术年实施50井次,年增油1.1×104t。原油脱水和水质净化选用了新的化学药剂,效率得以提高。     

万吨级“煤制乙二醇”工业化示范获成功

2009年5月7日,中国科学院在北京人民大会堂举行新闻发布会宣布,中科院福建物质结构研究所与江苏丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司联手,成功开发了万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇（简称“煤制乙二醇”）成套技术。中科院组织的成果鉴定认为,这标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有完全自主知识产权的世界首创技术。该技术符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点,它的推广应用将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾,对国家的能源和化工产业产生重要积极影响,具有重要的科学意义、突出的技术创新性和显著的社会经济效益。     

Novolen气相聚丙烯装置长周期运行分析及对策

锦西石化15×104t/a气相聚丙烯装置,采用ABB公司的Novolen工艺。装置自开车运行以来,受反应器温度波动较大、反应聚合物结块、聚合物细粉较多等问题的制约,一直未能实现长周期平稳运行。对此,改进反应器温度和料位参数控制,降低催化剂进料量和浓度对反应温度的影响;同时,严格控制原料丙烯质量,加强质量监测分析,确保丙烯中催化剂毒物COS、CO2、AS、CO、硫、甲乙醇、H2O含量在控制指标范围内,保证丙烯纯度不低于99.5%。选用高品质聚合催化剂,采用催化剂中部进料方式,优化调整聚合反应器各路丙烯流量和助催化剂TEA加入量,载气压缩机入口增加精密过滤器并及时切换清理,反应器卸料阀增加电伴热。通过以上改进,解决了聚丙烯装置反应器温度波动大、聚合物结块、细粉问题,该装置2013年上半年实现长周期连续平稳运行139d,能耗和三剂消耗明显降低。     

我国乙二醇生产技术现状及市场前景

乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯纤维和防冻剂,此外还可用于不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等,用途十分广泛.截止到2012年5月底,我国乙二醇的生产厂商有17家,总生产能力达到3778kt/a,其中草酸酯工艺的生产能力为400kt/a,分别为内蒙古通辽煤化工公司和河南新乡永金化工公司各一套200kt/a煤制乙二醇装置.“十二五”期间,中国大陆将新增乙二醇装置25套,新增产能5810kt/a,其中环氧乙烷工艺占1160kt/a,以淀粉为原料的工艺占440kt/a,以山梨醇为原料的工艺占200kt/a,其余为草酸酯工艺.预计到2015年,我国乙二醇的总生产能力将达到约10000kt.2011年,我国乙二醇的表观消费量为10214.2kt,预计2015年我国对乙二醇的需求量将达到约13000～13500kt,产不足需,仍要通过进口才能满足国内实际生产的需求.     

一种新型生物柴油的探讨

利用乙二醇乙醚和精制大豆油合成出一种新型生物柴油——乙二醇乙醚豆油单酯,并利用单缸机研究了这种新型生物柴油对发动机动力性、经济性和排放性能的影响,结果表明：燃烧这种新型生物柴油后,柴油机动力性几乎不变,耗油率有所增加;排气烟度、CO和HC排放水平大幅度降低,而NOx排放略有增加。     

镧系钙钛矿型氧化物（LaBO3）的催化氧化性能及其净化效果的研究

本文在气相色谱仪联用微反应器装置上,研究了LaBO_3型催化剂中的B位元素对催化氧化活性的影响规律,并进行了程序升温脱附实验。另外,还对LaBO_3型载体催化剂进行了活性筛选,并在柴油机台架上与贵金属Pt/Al_2O_3进行了有害气体净化效果的对比实验。实验结果表明,LaBO_3氧化物中LaMnO_3对CO、CH_4的催化氧化活性最高,且CO、CH_4活性中心并不一致。LaMnO_3/γ-Al_2O_3浸渍微量助化剂后,能使CO在130℃完全氧化,CH_4的氧化温度在300～500℃范围内,LaMnO_3载体催化剂对柴油机有害排放物的净化率很低,浸渍微量助化剂后,净化率提高一倍以上,特别是LaMnO_3/堇青石蜂窝陶瓷,浸渍后的净化效果同贵金属Pt/Al_2O_3接近。     

超稠油汽窜综合治理技术的研究与应用

曙光油田由于超稠油油藏埋藏浅、胶结疏松、地层破裂压力低、油层非均质性严重等因素,导致汽窜现象愈加严重。2006年超稠油发生汽窜853井次,影响产量5.53×104t。为此开展了汽窜综合治理工作,在生产组织管理、防窜配套工艺等环节上开展汽窜治理技术研究与应用,通过油井周期生产全过程控制来有效降低汽窜干扰的程度和规模。通过预控管理降低汽窜影响;研制推广实施选配注技术、暂堵封窜技术、预处理技术、化学助排技术、二氧化碳三元复合吞吐技术、水平井防汽窜工艺、生产井防汽窜工艺等,显著降低了措施井汽窜影响产量,抑制了汽窜干扰,有效解决了超稠油汽窜、水平井水平段动用不均等问题。两年措施增油24.74×104t,对比2006年,2007年、2008年汽窜影响产量分别下降2.17×104t和2.72×104t,获经济收益34264.09万元,投入产出比为1:6.14。     

SCR脱硝催化剂国内专利技术进展

脱除锅炉或FCC再生烟气中的NOx是保护环境、改善空气质量的重要途径。SCR脱硝作为最常用、最经济、最有效的脱硝工艺,其核心是催化剂。综述了国内SCR脱硝催化剂专利技术。脱硝催化剂的载体主要有TiO2载体、TiO2/SiO2载体、TiO2/硅酸盐载体、Al2O3/SiO2载体和活性炭等载体,载体也逐步从单一组分向多组分发展,改进的方向是提高载体的热稳定性、机械性能并调节载体的孔结构及酸碱性;活性组分从单组分、双组分向多组分发展,活性组分元素从W和V的氧化物向含Fe、Ce、Mn、Bi和Cu等元素的复合氧化物发展,改进的方向是通过不同元素氧化物之间的协同,提高催化剂的低温脱硝活性、扩大脱硝温度窗口,提高耐SO2及耐H2O毒性,提高催化剂寿命;在经济上,改进的原则是要充分考虑催化剂的制造成本和使用的技术经济性,改进的方向是以便宜的原料,如氧化铝,取代较贵的原料,如TiO2;在催化剂成型上,要求催化剂载体能适应工艺的需要,可以方便地加工为所需要的几何形状。     

焦炉气和高炉气合用制甲醇再产乙烯的新工艺

焦炉气和高炉气合用制甲醇再产乙烯新工艺,以钢铁企业现用作燃料和发电用的焦炉气与高炉气为原料,采用国内开发的焦炉气高温非催化转化工艺制取合成气,可在高压转化压力下等压合成甲醇,省去了合成气压缩机。合成的甲醇再采用我国自主开发并已工业化生产的煤制甲醇生产烯烃的新技术。建议把山东齐鲁石化已停产的渣油为原料的生产能力10×104t/a的等压合成甲醇装置,改造成以焦炉气为原料的生产能力为25×104t/a的甲醇生产装置,甲醇再进一步生产10×104t/a乙烯、丙烯。以此作为示范装置建在攀枝花钢铁公司。示范成功后可进一步放大到50×104t/a甲醇系列生产装置和20×104t/a乙烯、丙烯配套生产装置并在全国推广。经济技术分析表明,25×104t/a甲醇生产装置投资2.5亿元,投资回收期约为2年,10×104t/a乙烯、丙烯生产装置投资14.5亿元,投资回收期不到3年。     

页岩气自热转化等压合成60×10~4t/a甲醇工艺设计

我国页岩气资源丰富,是替代石油生产乙丙烯的原料。美国页岩气为原料生产乙烯的成本仅为石油制乙烯的38%。页岩气生产合成气制甲醇,再生产乙丙烯的生产过程采用组合生产工艺,包括页岩气纯氧自热转化制合成气,合成气在等压下直接合成甲醇,省去了合成气压缩机,副产高压蒸汽作空分空压机动力平衡能源,不需燃料加热,无燃气CO2排放。页岩气自热转化制得的合成气在H2-CO/CO+CO2=2.1~2.2,压力5MPa下合成甲醇,甲醇合成采用气冷和水冷串联合成,提高了合成转化率,合成甲醇浓度很高,省去了甲醇精馏。甲醇制烯烃采用甲醇脱水制烯烃(MTO)工艺,MTO工艺原料需求低,原料消耗少,烯烃收率高,乙烯、丙烯可调性大,产品分离简单方便,材质要求低。由甲醇催化制得的烯烃气体不含有机硫化物和乙炔,省去了十分复杂的烯烃分离工艺,所以甲醇制乙烯比石油制乙烯具有较大的竞争力,是今后乙烯工艺技术的发展方向。设计的4.8×108m3页岩气制60×104t/a甲醇,再生产24×104t/a乙丙烯组合工艺总投资约为26亿元,年利税9.94亿元,投产后约3年即可回收投资。     

Fe-Ag/La_2O_3-ZrO_2催化乙醇水蒸气重整制氢

用草酸盐沉淀法制备La2O3-ZrO2复合氧化物载体,用浸渍法制备Fe-Ag/La2O3-ZrO2催化剂;用X射线衍射技术表征催化剂;考察了催化剂在乙醇水蒸气重整反应中的催化活性。结果表明,La含量较低的La2O3-ZrO2复合载体具有明显的四方晶相结构;Fe-Ag/La2O3-ZrO2催化剂在乙醇水蒸气重整反应中表现出良好的催化性能,气相产物中H2物质的量分数很高,CO和CH4物质的量分数很低;La,Ag,Fe含量影响催化剂的活性及选择性。在以(1Ag20Fe)20(2La8Zr)为催化剂,反应温度为823 K、乙醇与水物质的量比为1∶6,乙醇水溶液流速为0.1 mL/min的反应条件下,乙醇转化率达到95.7%,气相产物中H2物质的量分数为78.7%、CO的物质的量分数小于1.2%。     

豆油乙二醇乙醚酯生物柴油研究

利用乙二醇乙醚和精制大豆油合成出一种新型生物柴油——乙二醇乙醚豆油单酯,并对产物进行了红外光谱分析和氢核磁共振波谱分析;考察了该生物柴油作为替代燃料在性能方面与柴油的差别,并利用单缸机研究了这种新型生物柴油对发动机动力性、经济性和排放性能的影响。试验结果表明:豆油乙二醇乙醚酯生物柴油的燃料特性达到了国外生物柴油生产标准,燃烧这种生物柴油后,柴油机动力性几乎不发生变化,耗油率有所增加;排气中烟度、CO和HC的排放量大幅度降低,而NOx排放略有增加。     

La2O3改进Ni/γ-Al2O3催化剂上沼气重整制氢

为了寻求制备氢气的可再生资源及减少沼气的排放量,用浸渍法制备了不同La2O3含量的Ni/La2O3/γ Al2O3催化剂,用CH4/CO2体积比为1的混合气体模拟沼气,考察了还原温度、反应温度、空速等操作条件对该催化剂上沼气重整制氢性能的影响.并运用H2-TPR、TEM、TG-DSC等对催化剂进行了表征.结果表明:La2O3含量为6%的催化剂具有较好的综合性能;载体中掺杂适量La2O3能增加金属Ni的分散性,提高催化剂的可还原性及载体对CO2的吸附能力,从而改善了催化剂的活性及抗积炭性,使催化剂具有较好的稳定性.在100h的稳定性实验中,CH4及CO2转化率、H2及CO的选择性、H2/CO比平均值分别约为87.4%、88.8%、87.3%、93.8%及0.92.催化剂表面积炭速率非常低,仅为0.7279mg/(gcat·h).     

生物柴油精细化学品-蔗糖酯合成技术研究

以生物柴油和蔗糖为原料,在N2保护下采用无溶剂法合成蔗糖酯,以活性炭负载的碳酸钾为催化剂,确定了蔗糖酯合成技术的各项工艺条件:生物柴油与蔗糖的物质的量比为2∶1,在N2保护下,催化剂活性炭负载碳酸钾加入量为总物料量的6%,助溶剂硬脂酸钾加入量为15%,在135℃下反应3h,采用溶剂萃取法纯化粗产物,精制后的蔗糖酯产率以蔗糖记为86.4%。     

四川广元市苍溪天然气化工基地规划方案

四川广元市苍溪利用超大储量天然气田的优势可发展天然气化工基地。乙烯生产工艺路线有石油乙烯路线即石脑油裂解制乙烯、煤制甲醇生产烯烃路线和天然气制甲醇生产烯烃路线。石油制烯烃路线需与大炼厂相结合,工艺流程及环境治理复杂,设备多造成投资费用大、能耗高,而且原料石油价格昂贵。乙烯生产由石油乙烯向天然气或煤炭制甲醇生产乙烯转变已成为今后的工艺技术发展方向。四川广元市苍溪天然气化工基地规划方案为:建天然气为原料制50×104t/a甲醇的装置共4套(共生产甲醇200×104t/a),天然气制甲醇生产乙、丙烯40×104t/a的装置共两套(共产乙、丙烯80×104t/a)。基地总年用天然气16×108m3/a,用电10×104kW,总投资约100亿元,总年产值约92亿元,利税约26.5亿元。甲醇生产采用国内开发已成功用于大规模生产的节气减排CO2的二段炉纯氧自热转化合成甲醇工艺;甲醇脱水制乙、丙烯技术也采用国内开发已实现工业化生产的新工艺。规划设计采用的工艺技术先进、能耗低、投资省、效益好、天然气中碳元素充分利用。天然气制乙、丙烯的生产成本比以石油为原料的低,且无环境污染,产品有竞争力。     

CuO-ZnO/γ-Al_2O_3催化剂分解N_2O的性能研究

以CuO为活性组分、ZnO为助剂、γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列CuOZnO/γ-Al_2O_3型直接分解N_2O催化剂,考察了活性组分和助剂含量、烟气工况对催化剂分解N_2O活性的影响,开展了催化剂的稳定性测试,并对催化剂进行了表征.结果表明:CuO质量分数为15%时催化剂的分解活性最高,ZnO助剂的掺入可以明显提高催化剂对N_2O的转化率,烟气中O2和H_2O的存在则会抑制催化剂的活性.15Cu-30Zn/γ-Al_2O_3催化剂在650℃、空速为21 000h~(-1)、含O_2和H_2O的烟气条件下,在100h的连续测试中,N_2O转化率稳定维持在90%以上,具有良好的高温抗氧和抗水蒸气抑制性能以及稳定性.     

O_2_CO_2气氛下痕量元素迁移特性试验研究

在管式炉上进行徐州烟煤的燃烧试验,采用电感耦合等离子体光谱质谱联用仪(ICP-MS)对燃烧剩余灰渣进行测定.研究了不同温度和不同燃烧气氛(空气气氛和O2/CO2气氛)下痕量元素的迁移特性.结果表明,煤燃烧过程中,痕量元素Cr、Mn、Ni、Zn、Cd、Pb在灰渣中富集,As挥发率达70%以上.随着温度的升高,大部分痕量元素在灰渣中的含量降低,Mn、Ni、Cr在灰渣中的含量相对比较稳定.O2/CO2气氛下,各元素随温度的变化趋势并未受到影响,但整体上O2/CO2气氛下各痕量元素在灰渣中的含量要大于空气气氛下的,随着温度的升高,O2/CO2气氛和空气气氛下痕量元素在灰渣中的含量越来越接近,说明燃烧气氛对痕量元素迁移的影响随温度升高而减弱.