2020年12月27日,中國石油化工股份有限公司巴陵分公司(以下簡稱巴陵石化)己內酰胺綠色生產成套新技術項目獲第六屆中國工業大獎。該技術打破了70年來國外對己內酰胺生產技術的壟斷,開發了具有自主知識產權的綠色成套技術,達到國際領先水平,國內己內酰胺自給率從30%上升至94%。
己內酰胺是重要的有機化工原料,作為生產尼龍-6合成纖維和尼龍-6工程塑料的單體,廣泛應用于紡織、汽車、電子等新材料創新的眾多領域。
20世紀90年代初,中國石化引進3套50 kt/a己內酰胺生產裝置,分別建在巴陵石化、南京帝斯曼東方化工有限公司(中國石化合資)和中國石油化工股份有限公司石家莊煉化分公司(以下簡稱石家莊煉化分公司)。
同期,中國石化組織以己內酰胺生產核心技術——環己酮肟制備為突破口,開展己內酰胺綠色生產成套新技術攻關。攻關團隊歷時近30年,形成了百余項國內外發明專利,成功開發新反應途徑、新催化材料、新反應工程集成的己內酰胺綠色生產成套新技術。
該成套新技術擁有六大核心技術,均達到國際領先水平,分別是單釜連續淤漿床環己酮氨肟化制環己酮肟工藝技術、環己酮肟貝克曼三級重排技術、硫銨中和結晶技術、磁穩定床己內酰胺加氫精制技術、環己酮肟氣相重排制己內酰胺技術和環己烯酯化加氫制環己酮新工藝。
其中,前四項技術已實現工業應用,形成國內外發明專利137件,獲省部級以上獎勵17項,包括國家技術發明一等獎1項,國家科學技術進步二等獎1項。
巴陵石化無副產硫酸銨的環己酮肟氣相重排移動床新工藝也在催化劑制備、反應工藝、產品精制等方面取得突破性進展,完成了小試和中試技術研究,即將進行50 kt/a工業應用。此外,中國石化首創研發的環己烯酯化加氫制環己酮新工藝,碳原子利用率接近100%,能耗低,聯產無水乙醇,已完成中試研究及200 kt/a工藝包開發,即將進行200 kt/a工業化應用。
該成套新技術實現無硫、無銨化綠色生產,更加環保,單位產品污染物排放量減少50%,單位生產成本降低50%,萬噸產能投資由7億元下降至1.5億元以下,減少近80%。該技術具有顯著的經濟效益和社會效益,達到國際領先水平。
該技術推動了己內酰胺及其下游產業的發展,截至2019年底,中國石化已在巴陵石化、石家莊煉化分公司、浙江巴陵恒逸己內酰胺有限責任公司等建有多套生產裝置,合計產能達900 kt/a,占國內產能的24.39%,占全球產能的12.16%。我國己內酰胺產能達4 000 kt/a,成為第一生產大國,占全球產能約50%。
中國石化明確以新技術為支撐,建設湖南岳陽、江蘇連云港、福建古雷3個世界級己內酰胺生產基地。2020年,巴陵石化投資139.5億元的己內酰胺產業鏈搬遷與升級轉型發展項目在湖南岳陽綠色化工產業園啟動,將采用一批中國石化自主開發新技術,建設600 kt/a己內酰胺產業鏈。
(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)