煤制芳烴技術(shù)的研發(fā)和工業(yè)試驗成功,將推進煤炭的清潔高效利用,減少芳烴對石油原料的依賴,標志著煤代原油做原料大批量生產(chǎn)芳烴成為現(xiàn)實。
中國年消耗量超過2000萬噸,而芳烴97%以上來源于石油原料,在中國“多煤、少氣、缺油”的能源現(xiàn)狀條件下,煤制芳烴技術(shù)的成功研發(fā)對保障國家能源安全具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。煤制芳烴技術(shù)的成功開發(fā),開創(chuàng)了煤基能源化工新途徑,對中國石油化工原料替代,抓住世界能源化工新的發(fā)展機遇具有重要意義。積極開發(fā)應(yīng)用煤制芳烴技術(shù),能夠延長產(chǎn)業(yè)鏈條,促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整,以技術(shù)創(chuàng)新形成企業(yè)的核心競爭力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
煤制芳烴技術(shù)使甲醇可以實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化,3.07噸甲醇就可以生產(chǎn)1噸芳烴,并副產(chǎn)大量氫氣,工藝廢水不含氨氮,廢氣不含硫氮。
從煤—甲醇—芳烴—聚酯的煤基芳烴到下游衍生物的產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)煤炭循環(huán)經(jīng)濟綜合利用。對西部承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,加快推進西部資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢,帶動當?shù)鼐蜆I(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有重要意義。煤制芳烴技術(shù)的應(yīng)用更將承載中國新型煤化工、西部產(chǎn)業(yè)承接的發(fā)展意義。
示范意義:通過煤制芳烴技術(shù)的工業(yè)試驗應(yīng)用,生產(chǎn)1噸芳烴需要消耗5噸標煤,而中國國內(nèi)石油制芳烴技術(shù)生產(chǎn)1噸芳烴需要消耗原油8-12噸。如果這個項目在榆林成功了,就意味著在其它煤炭富集地區(qū)做這個就具備了條件,比如新疆有好幾百億噸的煤炭資源。項目被列為中國國家發(fā)改委“十二五”煤炭深加工產(chǎn)業(yè)升級示范項目。按照榆橫煤化每年2000萬噸的煤炭產(chǎn)能,電廠就地消耗約在1200萬噸,剩下的800萬噸即可用來制成芳烴提高附加值。未來該基地全面建成后,煤炭產(chǎn)能將達到3000-5000萬噸。
自從中國華電定調(diào)后,方向上沒有糾結(jié)了,接下來論證的就是產(chǎn)業(yè)鏈的長度問題。第一步先做芳烴,第二步繼續(xù)后續(xù)的研發(fā),第三步再往下延伸產(chǎn)業(yè)鏈。如果芳烴和烯烴同時在榆林都有的話,對東西部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的承接、加快推進西部資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢、帶動當?shù)鼐蜆I(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,都是有重大意義的。
煤制芳烴技術(shù)填補了國際空白,是中國現(xiàn)代煤化工科技領(lǐng)域的重大突破,對推進石油和化工原料多元化進程具有重要的意義。
煤制芳烴的技術(shù)原理,是以甲醇為原料,在雙功能(酸性和脫氫)活性催化劑的催化作用下,通過脫氫、環(huán)化等步驟生產(chǎn)芳烴的過程。 就是把煤先制成甲醇,再以甲醇為原料,在催化劑作用下生產(chǎn)出芳烴。
在以煤為原料生產(chǎn)芳烴路線上的三大關(guān)鍵技術(shù),即煤制甲醇、甲醇芳構(gòu)化和芳烴分離轉(zhuǎn)化中,煤制甲醇和芳烴分離轉(zhuǎn)化在國內(nèi)外均已有成熟技術(shù),但甲醇制芳烴的工業(yè)化技術(shù)尚屬空白。 甲醇制芳烴其反應(yīng)機理主要包括3個關(guān)鍵步驟:甲醇脫水生成二甲醚,甲醇或二甲醚脫水生成烯烴,烯烴最終經(jīng)過聚合,烷基化,裂解,異構(gòu)化,環(huán)化,氫轉(zhuǎn)移等過程轉(zhuǎn)化為芳烴和烷烴。
化學(xué)反應(yīng)方程式:
H2 CO→CH3OH
CH3OH→CH3OCH3 H2O
CO H2O→CO2 H2
4C2H4 H2=nC8H18
從2003年起到2013年1月,清華大學(xué)化學(xué)工程系研究掌握這項技術(shù),打通煤制芳烴的整個技術(shù)鏈,只需消耗5噸標煤就能生產(chǎn)1噸芳烴。
2012年,全球首套萬噸級甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置在華電煤業(yè)陜西榆林煤化工基地建成。
2013年1月投料試車成功。
2013年3月18日,技術(shù)通過國家能源局委托中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。此項技術(shù)總體處于國際領(lǐng)先水平。
2013年8月,煤制芳烴技術(shù)獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的4項國家專利。
研發(fā)部門管理規(guī)定草案 1 產(chǎn)品研發(fā) 產(chǎn)品研發(fā)必須經(jīng)過立項、設(shè)計、實現(xiàn)、測試、發(fā)布幾個階段。 1.1 立項 小型研發(fā)項目(工作量小于等于6人周,投入資金小于等于1萬元的研發(fā)項目)立項必須具備項目計劃報告...
在國內(nèi)能夠提供整套粉煤灰制磚技術(shù)的只有中國免燒磚技術(shù)研究所的杜工.
煤制芳烴與傳統(tǒng)芳烴由原油為生產(chǎn)原料不同,它以煤為原料,通過煤氣化技術(shù)進行芳烴的合成。
煤制芳烴主要經(jīng)過三步,即煤炭經(jīng)潔凈煤氣化后生成合成氣,合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇,甲醇進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榉紵N。前兩步已經(jīng)有了成熟的工業(yè)化技術(shù),甲醇制芳烴的工業(yè)化技術(shù)時下已被攻克。
甲醇制芳烴是煤制芳烴中的相對成熟的路線,煤制芳烴由于發(fā)展時間較短。尚未有完全工業(yè)化生產(chǎn)的裝置,在一眾煤制芳烴的生產(chǎn)技術(shù)中。甲醇制芳烴是發(fā)展較早,技術(shù)相對成熟的生產(chǎn)路線,已有成功運行的中試裝置,甲醇芳構(gòu)化技術(shù)是在擇形分子篩催化劑的催化作用下進行的,煤制芳烴技術(shù)的研發(fā)自始至終都貫穿著“綠色化學(xué)”的理念,煤基甲醇生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了脫硫、脫氮處理,使產(chǎn)生的芳烴不含硫氮等雜質(zhì)。 2100433B
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日前,四川達州鋼鐵集團公司自主研發(fā)的3000Nm^3/h轉(zhuǎn)爐煤氣凈化制甲醇裝置投入使用。該項技術(shù)充分回收利用達鋼富余廢棄的轉(zhuǎn)爐煤氣生產(chǎn)甲醇,改變了10萬噸1年焦爐煤氣制甲醇裝置原料結(jié)構(gòu)不合理及甲醇生產(chǎn)成本較高的狀況,實現(xiàn)了焦爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣的全部回收及綜合利用,達到節(jié)能減排、保護環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目的,該技術(shù)屬全國首創(chuàng)。
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技術(shù)研發(fā)部制度 1. 目的 為了加強技術(shù)研發(fā)部工作秩序, 提高工作效率, 形成整體高效的 效應(yīng),更好的完成各項工作計劃和任務(wù),特制定以下日常管理制度, 需技術(shù)人員謹記遵守。 2. 范圍 技術(shù)研發(fā)部全體技術(shù)人員。 3. 部門員工基本行為規(guī)范 1.上班不準遲到和早退,特殊情況必須向上一級領(lǐng)導(dǎo)按照公司請假制 度請假。 2.辦公區(qū)域不得大聲喧嘩,嚴禁說臟話,保持安靜,不得在辦公區(qū)域 飲食。 3.愛護自己的電腦等辦公用品,不得把公司的東西帶出工作地點,必 須帶出去時需得到上級許可并做好登記。 4.自己的物品自己保管妥當,相關(guān)的文件等重要東西整理放好。 5.下班時,文件、文具、用紙等要整理,要收拾桌子,椅子歸位。 6.下班時最后離開公司的人員關(guān)好門窗,檢查電源是否全部關(guān)閉,確 認全部關(guān)閉后方可離開公司。 7.著裝整潔、完好、協(xié)調(diào)、無污漬、扣子齊全、不漏扣、錯扣、不準 穿拖鞋、不準穿短褲。 8.養(yǎng)成良好
2018年7月13日,《煤直接液化制混合芳烴》發(fā)布。
2019年2月1日,《煤直接液化制混合芳烴》實施。
芳烴是重要的化工原料,目前主要來自于石油;經(jīng)濟的快速發(fā)展、對芳烴化合物需求的急劇增長與石油資源的日益枯竭形成尖銳矛盾。必須開發(fā)一條芳烴生產(chǎn)新路線。煤經(jīng)合成氣制甲醇、進而通過甲醇定向轉(zhuǎn)化制芳烴(MTA)技術(shù)路線是石油生產(chǎn)芳烴路線的有效補充,但目前尚無成熟技術(shù)。
本項目基于對分子篩合成控制、催化劑結(jié)構(gòu)及酸性分布調(diào)控甲醇定向催化轉(zhuǎn)化等基礎(chǔ)認識,開展甲醇定向轉(zhuǎn)化制芳烴(MTA)關(guān)鍵技術(shù)研究。具體而言,揭示了影響催化性能的關(guān)鍵因素,研制出高活性、高選擇性和高穩(wěn)定性的甲醇制芳烴(MTA)催化劑,實現(xiàn)了催化劑噸級規(guī)模制備;優(yōu)化了反應(yīng)條件和工藝流程,改善了反應(yīng)器結(jié)構(gòu),確立了甲醇轉(zhuǎn)化制取芳烴的工藝路線和關(guān)鍵工藝參數(shù),完成了MTA 百噸級中試;同時,根據(jù)煤基芳烴產(chǎn)物組成與結(jié)構(gòu)特點,發(fā)展了與MTA過程相匹配的烷基化、烷基轉(zhuǎn)移催化劑及甲醇制二甲苯(MTX)工藝,顯著提高了高附加值芳烴產(chǎn)物二甲苯選擇性,并完成了立升級單管實驗,推進自主創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。
經(jīng)5年的研究和技術(shù)開發(fā),項目不僅在基礎(chǔ)研究方面取得重要突破,發(fā)表國際著名期刊(Chem. Soc. Rev., J. Catal., ACS Catal.,Catal. Sci. Technol., J. Phys. Chem., RSC Adv., Microporous Mesoporous Mater.)論文20篇,國內(nèi)核心期刊論文10篇;獲山西省科學(xué)技術(shù)獎(自然科學(xué)類)一等獎1項;申請中國發(fā)明專利5件,授權(quán)專利1件。在甲醇定向催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)機理、催化劑設(shè)計方面的工作已經(jīng)引起國際普遍重視,且在一定程度上引領(lǐng)了國際相關(guān)領(lǐng)域研究趨勢,成為甲醇轉(zhuǎn)化研究機構(gòu)中的新生核心力量。
在項目工業(yè)化推進方面,課題實現(xiàn)了高性能MTA、MTX催化劑的優(yōu)化和定型,并完成了噸級制備放大;設(shè)計并建設(shè)MTA百噸級中試平臺,完成了MTA百噸級中試評價,并達到下列技術(shù)指標:實現(xiàn)甲醇轉(zhuǎn)化率大于99.5%,LPG+C5+產(chǎn)物總收率≧38%,液態(tài)烴的收率(甲醇重量基)≧31%,芳烴在液相產(chǎn)物含量≧80%;完成了MTX立升級單管試驗,實現(xiàn)烷基轉(zhuǎn)移與芳構(gòu)化反應(yīng)的匹配,實現(xiàn)二甲苯在芳烴中含量≧60%,過程經(jīng)濟價值顯著。
擬采取的轉(zhuǎn)化方式:合作研發(fā);技術(shù)轉(zhuǎn)讓;技術(shù)許可
應(yīng)用推廣的已投入情況:250萬元
資金需求額:15000萬元
融資用途:市場開拓
(圖片只是示意圖,來源網(wǎng)絡(luò))
聲明:本科技成果相關(guān)信息由完成單位提供,其信息內(nèi)容的真實性由提供者負責(zé)。任何機構(gòu)和個人使用本科技成果信息,請自行分析和評估其在相關(guān)應(yīng)用中的適用性,并根據(jù)《合同法》等相關(guān)法律法規(guī),與科技成果提供方約定雙方權(quán)利義務(wù),在科技成果交易和使用中嚴格履行相關(guān)合同。任何因使用本科技成果而產(chǎn)生的責(zé)任,由相關(guān)行為人自負。
主要起草單位:國家能源投資集團有限責(zé)任公司、中國神華煤制油化工有限公司、中科合成油技術(shù)有限公司、陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司煉化公司、內(nèi)蒙古自治區(qū)石油化工監(jiān)督檢驗研究院、中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司、陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司、西南化工研究設(shè)計院有限公司。
主要起草人:張惠民、李強、袁根樂、陳茂山、徐西娥、韓來喜、郝巴特爾、陳春玉、王濤、孫曉軒、李海軍、溫新生、高俊文、李英、吳拴拴、李雅維、王斌、張文慧。 2100433B