最近,由中國石油化工股份有限公司、中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院發明的“用于制備醋酸乙烯的催化劑”專利技術榮獲中國專利獎優秀獎。該項專利技術在多項關鍵技術上取得了新的突破,創制出的新型乙烯法醋酸乙烯催化劑已經在國內多套醋酸乙烯裝置上實現了工業化應用,創下醋酸乙烯催化劑最長運行周期的紀錄。
乙烯法醋酸乙烯技術及其核心催化劑長期以來被國外公司所壟斷,是國內行業長期以來的痛,而相關催化劑活性低、運行壽命較短、制備成本較高,也一直是個讓人頭痛的問題?!坝糜谥苽浯姿嵋蚁┑拇呋瘎睂@夹g研究成功,為行業消除了“病痛”。
醋酸乙烯是重要的有機化工原料,工業生產醋酸乙烯的路線主要有乙烯法和乙炔法,其中高能耗高污染的電石乙炔法工藝路線逐漸被淘汰,乙烯法由于工藝性、經濟性好而占據主導地位。近年來,隨著人們對環境安全和綠色健康的要求日益提高,高品質的乙烯法醋酸乙烯及其下游產品供不應求。“比如,在‘雙碳’目標推動下,光伏產業正呈現爆發式發展。作為光伏產業鏈中關鍵原材料的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)樹脂,需求量將迎來指數級增長。生產EVA 樹脂的工藝對原料醋酸乙烯的質量要求嚴格,只能采用乙烯法醋酸乙烯工藝的產品?!鄙虾J突ぱ芯吭焊呒墝<覘钸\信解釋道。
對高品質醋酸乙烯的市場呼聲,讓乙烯法醋酸乙烯核心技術的國產化攻關不能再等了!
中國石油化工股份有限公司、中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院發明的“用于制備醋酸乙烯的催化劑”專利基于乙烯法醋酸乙烯合成反應動力學和催化劑反應及失活機理,成功創制了新型乙烯法醋酸乙烯催化劑。在多年的努力后,乙烯法醋酸乙烯催化劑的國產化終于實現,國外公司對乙烯法催化劑的市場壟斷地位徹底被打破了。
據楊運信介紹,該專利成果主要創新點有3 個:一是引入表面修飾劑,獨創合金微環境原位修飾技術;二是創制了催化劑活性組分負載及分散控制技術;三是研制了具有獨特孔徑分布的載體。基于該發明所開發的乙烯氣相法制醋酸乙烯催化劑及工藝技術曾獲上??茖W技術進步一等獎。
該新型催化劑具有催化活性高、運行壽命長和制備成本低的特點,解決了該領域關鍵性、共性的技術難題。在同一工業裝置的實際運行數據表明,該技術的關鍵指標均明顯優于國外技術。目前該發明技術已經在國內3 套乙烯法醋酸乙烯裝置上工業應用。
經過多套不同醋酸乙烯生產裝置長周期運行考驗,催化劑穩定運行能力達到世界領先水平。其中在上海石油化工股份有限公司的工業裝置上,該催化劑已連續運行超過3年,創下醋酸乙烯催化劑最長運行周期的世界紀錄。
楊運信說,該催化劑不僅“長壽”,而且裝置催化劑成本也顯著降低。以30 萬t/a 的工業裝置測算,每批催化劑可節省成本6 000余萬元。相應開發的與該新型催化劑相適用的工藝技術,形成了9萬~30 萬t/a 的醋酸乙烯工藝包,滿足已有工業裝置改造升級和新建工業裝置的技術需求,并可作為成套工藝技術參與國內外競爭,降低了成套技術的技術許可成本。目前該專利技術已經成功許可了多家大型企業,具有很好的工業推廣前景。
此外,該乙烯法醋酸乙烯生產技術具有環境友好的優勢,可替代高能耗、高污染的電石乙炔法醋酸乙烯工藝技術,工藝流程低碳環保,且采用的催化劑貴金屬用量低,符合國家低碳環保經濟的發展要求,將為國家“雙碳”目標的實現提供技術支撐。
“該發明所創制的新型催化劑及其制備技術具有良好的技術通用性,也展現出其廣闊的應用前景,可以進一步拓展到精細化工、石油化工、制藥及電化學等各個領域,對于引領材料工業升級換代、支撐戰略新興產業發展、促進傳統產業轉型升級、構建國際競爭新優勢具有重要支撐作用?!睏钸\信樂觀地說。