中國催化劑工業30年重大工業化成果(三)

城北徐公

5 煤基合成氣化學 煤基合成氣化學是指以煤和合成氣為原材料的化學工業，通過對煤進行深加工，不斷延長其產業鏈，通過催化劑的開發，可以開發出數百種乃至上千種化工產品和燃料油，具有產業鏈長、增值空間大、關聯程度高、規模效益顯著的特點發展前景廣闊，30年來取得了重要進展。5.1 甲醇制取低碳烯烴（MTO） 大連化物所在20世紀80年代初開展了由甲醇或二甲醚制烯烴催化劑及工藝技術研究，成功開發了磷硅鋁（SAPO-34）分子篩廉價合成技術、微球催化劑制備技術和流化床反應工藝技術，在90年代中期完成了中試規模放大。在基礎研究和催化劑的性能改進工作基礎上，開發了新一代甲醇或二甲醚制低碳烯烴的催化劑，進一步提高了烯烴選擇性。該催化劑反應性能指標達到甲醇轉化率100%，乙烯＋丙烯收率＞90%。大連化物所與陜西省新興煤化工科技發展公司、中石化洛陽石化工程公司合作在世界上首次完成了萬噸級規模甲醇制烯烴工業性試驗，并命名為DMTO技術，其項目規模和各項指標已達到世界領先水平。神華（包頭）世界首套180萬噸/年甲醇制烯烴工業化裝置投料試車成功，正式進入商業化運營階段。這是世界上以煤炭取代石油大規模生產乙烯、丙烯等大宗石化原料的成套技術。5.2 鐵基費托合成催化劑 鐵基費托合成催化劑等的技術進步，每克催化劑產油可達到1.2～1.5 g，噸催化劑產油能力達到1 500～1 800 t，活性是傳統固定床費托合成催化劑的10倍以上，是低溫漿態床費托合成催化劑的4～5倍。2006年后成立了中科合成油技術有限公司，形成了我國煤制油產業發展的技術支撐實體。在伊泰、潞安和神華建成三個160～200 kt/a合成油示范廠并通過了中國國際工程咨詢公司的考核驗收，這標志著我國已完全掌握了先進高效的煤制油工業技術。2010年中科合成油公司開始進行3 600～5400 kt/a煤碳間接液化商業廠的規劃設計工作。2006年，浙江工業大學與神華集團簽訂了《合作框架協議》，承擔煤制油關鍵催化劑開發。與中國神華煤制油有限公司合作，突破制約沉淀鐵漿態床費托催化劑性能的關鍵因素，成功地開發了我國擁有自主知識產權的催化劑和制備工藝。5.3 合成氣完全甲烷化制替代天然氣技術（SNG） 大連化物所在常壓水煤氣部分甲烷化催化劑及技術工業化應用的基礎上，全面開展了煤制天然氣高溫高壓催化劑及工藝技術的研究和開發，研發了系列的完全甲烷化催化劑，并進行了長時間（8 000 h）的催化劑性能測試；工業性試驗驗證了催化劑的各項指標和工藝技術的可行性，并編制完成了日產12萬立方米SNG工業裝置的成套工藝技術軟件包；并集成了合成氣完全甲烷化催化劑生產線，實現了催化劑的批量生產，該技術已經具備了進行工業化應用的條件。5.4 煤制乙二醇 福建物質結構研究所與企業聯手合作，成功開發了“萬噸級CO氣相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氫合成乙二醇”（簡稱“煤制乙二醇”）成套技術。中國科學院福建物構所和上海金煤化工新技術有限公司已將全部煤制乙二醇技術入股通遼金煤化工有限公司，在內蒙古通遼市建設全球首套年產20萬噸煤制乙二醇示范裝置。但是，工蕓過程仍存在技術瓶頸，経過刻苦攻關有望成為國內最大的乙二醇生產企業。5.5 天然氣干法脫硫 大連化物所針對天然氣、油田伴生氣、煤制氣、煉廠氣及含H2S的工業氣體，從H2S傳質入手研究開發成功了高硫容干法催化氧化脫硫劑。催化氧化脫硫劑的成功推廣應用，在節約脫硫凈化成本的同時，減少了脫硫過程對環境的二次污染，目前已在我國四大油田同時使用。

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中國催化劑工業30年重大工業化成果(三)

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