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催生国际竞争新优势——记中国专利优秀奖“用于制备醋酸乙烯的催化剂”
作者:  来源于:中国化工报  发布时间:2023/9/8  点击量:757 次  关闭

乙烯法醋酸乙烯技术及其核心催化剂一直被国外公司所垄断。相关催化剂活性低、运行寿命较短、制备成本较高,一直是个让人头疼的问题。由中国石油化工股份有限公司、中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院发明的“用于制备醋酸乙烯的催化剂”专利,在多项关键技术上取得了突破,创制的新型乙烯法醋酸乙烯催化剂,已在国内多套醋酸乙烯装置上实现工业应用,创下醋酸乙烯催化剂最长运行周期的纪录。这一成果,也在近日荣获了中国专利优秀奖。

彻底打破国外垄断

醋酸乙烯是重要的有机化工原料,工业生产醋酸乙烯的路线主要有乙烯法和乙炔法,其中高能耗高污染的电石乙炔法工艺路线逐渐被淘汰,乙烯法由于工艺性、经济性好而占据主导地位。近年来,随着人们对环境安全和绿色健康的要求日益提高,高品质的乙烯法醋酸乙烯及其下游产品供不应求。

 “比如,在‘双碳’目标推动下,光伏产业正呈现爆发式发展。作为光伏产业链中关键原材料的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)树脂,需求量将迎来指数级增长。生产EVA树脂的工艺对原料醋酸乙烯的质量要求严格,只能采用乙烯法醋酸乙烯工艺的产品。”上海石油化工研究院高级专家杨运信介绍说。

对高品质醋酸乙烯的市场呼声渐高,乙烯法醋酸乙烯核心技术的国产化攻关刻不容缓!

中国石油化工股份有限公司及其所属上海石油化工研究院,基于乙烯法醋酸乙烯合成反应动力学和催化剂反应及失活机理的研究,成功创制了新型乙烯法醋酸乙烯催化剂。在多年的努力后,乙烯法醋酸乙烯催化剂的国产化终于实现,国外公司对乙烯法催化剂的市场垄断地位彻底打破。

创最长运行周期纪录

据杨运信介绍,该专利成果主要创新点有3个:一是引入表面修饰剂,独创合金微环境原位修饰技术;二是创制了催化剂活性组分负载及分散控制技术;三是研制了具有独特孔径分布的载体。基于该发明所开发的乙烯气相法制醋酸乙烯催化剂及工艺技术,曾获上海科学技术进步奖一等奖。

该新型催化剂具有催化活性高、运行寿命长和制备成本低的特点,解决了该领域关键性、共性技术难题。在同一工业装置的实际运行数据表明,该技术的关键指标均明显优于国外技术。目前该发明技术已经在国内3套乙烯法醋酸乙烯装置上实现工业应用。

经过多套不同醋酸乙烯生产装置长周期运行考验,新型催化剂的稳定运行能力达到世界领先水平。其中,在上海石油化工股份有限公司的工业装置上,该催化剂已连续运行超过3年,创下醋酸乙烯催化剂最长运行周期的世界纪录。

成套技术竞争力在握

杨运信说,该催化剂不仅“长寿”,而且装置催化剂成本也显著降低。以30万吨/年的工业装置测算,每批催化剂可节省成本6000余万元。与该新型催化剂配套开发的工艺技术,形成了9万~30万吨/年的醋酸乙烯工艺包,满足已有工业装置改造升级和新建工业装置的技术需求,降低了成套技术的技术许可成本。目前,该专利技术已成功许可多家大型企业,具有很好的工业推广前景。

此外,该乙烯法醋酸乙烯生产技术具有环境友好的优势,可替代高能耗高污染的电石乙炔法醋酸乙烯工艺技术。该工艺流程低碳环保,且采用的催化剂贵金属用量低,符合国家低碳环保经济的发展要求,可为国家“双碳”目标的实现提供技术支撑。

“该发明创制的新型催化剂及其制备技术具有良好的技术通用性,展现出广阔的应用前景,可进一步拓展到精细化工、石油化工、制药及电化学等各个领域,对于引领材料工业升级换代、支撑战略新兴产业发展、促进传统产业转型升级、构建国际竞争新优势具有重要支撑作用。”杨运信表示。

 来源:中国化工报

 



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