化工科技創(chuàng)新成果簡介

文/王 巖

化工科技創(chuàng)新成果簡介

文/王 巖

編者按：當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入一個新的發(fā)展時期，國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略部署，大力推進(jìn)管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新，淘汰落后產(chǎn)能，運用新技術(shù)、新產(chǎn)品，使企業(yè)繼續(xù)保持健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。為加快化工行業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，促進(jìn)新產(chǎn)品、新技術(shù)盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，中國化工企業(yè)管理協(xié)會聯(lián)合國家著名高等院校、中國化工系統(tǒng)的科研院所，共同推出一批化工、能源及環(huán)保類新產(chǎn)品、新技術(shù)科技成果，將在化工行業(yè)進(jìn)行推廣。

1.合成氣制乙二醇技術(shù)

技術(shù)簡介：乙二醇（EG）是重要的合成材料聚脂的主要合成原料之一，也用于冷凍劑、化妝品等的制備。目前乙二醇（EG）主要生產(chǎn)路線是石油路線，即石油裂解得到乙烯，乙烯-環(huán)氧乙烷-乙二醇（EG）。我國是一個缺油貧氣，煤炭相對豐富的國家。目前國內(nèi)煤氣化技術(shù)已經(jīng)較成熟，煤制氣可以經(jīng)草酸二甲脂加氫合成乙二醇（EO）。1000噸/年裝置一次開車成功，各項指標(biāo)達(dá)到國家優(yōu)級品標(biāo)準(zhǔn)。

2.MTBE裂解制高純異丁烯生產(chǎn)技術(shù)

異丁烯是一種重要的有機(jī)原判，可用于生產(chǎn)丁基橡膠、聚異丁烯、甲基丙烯酸、抗氧劑、醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體等產(chǎn)品。在用于合成這些化工產(chǎn)品時，對其純度的要求相當(dāng)高，需要大量復(fù)雜的分離或酸萃取、吸附分離得以實現(xiàn)。由于異丁烯的下游產(chǎn)品很多在中國市場需求很大，市場競爭十分激烈，主要來自蒸汽裂解和催化裂化產(chǎn)品中的碳四餾分，目前國內(nèi)生產(chǎn)異丁烯的傳統(tǒng)工藝有硫酸抽提、分子篩吸附、叔丁醇脫水等。

甲基叔丁基醚（MTBE）裂解生產(chǎn)異丁烯技術(shù)是一種技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上可行的一種新工藝，與傳統(tǒng)工藝比較，具有無污染、無腐蝕、產(chǎn)品純度高、單程轉(zhuǎn)化率高、裝置獨立性強(qiáng)等特點。該技術(shù)反應(yīng)溫度低，裂解過程中不需要添加水蒸汽等惰性氣體，能耗低，轉(zhuǎn)化率高，催化劑壽命超過8000小時。該項目已建成55000噸/年工業(yè)化裝置。

3.香料微膠囊技術(shù)及系列產(chǎn)品

成果介紹及用途：微膠囊就是對香精進(jìn)行膠囊化處理，使香氣緩釋，達(dá)到延長保香期的目的，將香料膠囊加入化妝品、科洗滌劑、廚房和廁所衛(wèi)生用品中，能使香味持久； 加入食品和藥物中，可改進(jìn)和提高其品質(zhì)和檔次。歐美近年來十分流行添加香料的生產(chǎn)和使用。

技術(shù)原理與工藝：香料微膠囊以天然高分子為主要膠囊壁材料，以各種香料為膠囊心原料，通過分散、乳化、交聯(lián)、成囊、固化等工藝制備而成。

應(yīng)用領(lǐng)域：香料微膠囊在化妝品、洗滌品、衛(wèi)生用品、服裝、裝飾品、工藝品、紙張、食品、藥物等有廣泛的應(yīng)用前景。技術(shù)轉(zhuǎn)化條件：乳化機(jī)、攪拌機(jī)、配料桶、貯存器等。

4.木糠醇精制結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備

成果與項目的背景及主要用途:目前木糠醇結(jié)晶技術(shù)與裝置水平低下，操作周期長（約40小時），出料困難，產(chǎn)品粒度不均勻，晶形差，流動性差，與國外產(chǎn)品有一定差距。天津大學(xué)成功開發(fā)出了木糠醇精制結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。生產(chǎn)出的木糠醇產(chǎn)品晶形完美，粒度大且分布集中，產(chǎn)品流動性好，采用新工藝和新裝置后，一次性結(jié)晶收率達(dá)到60%以上。

技術(shù)原理:木糠醇?xì)浠航?jīng)濃縮后進(jìn)入新型結(jié)晶器，通過計算機(jī)輔助控制的制冷結(jié)晶工藝，由80度降溫到37度，生產(chǎn)出高質(zhì)量的晶體產(chǎn)品，結(jié)晶操作時間在10小時之內(nèi)。

該工藝使產(chǎn)品的粒度和流動性改善，產(chǎn)品符合國外產(chǎn)品使用規(guī)范和習(xí)慣，有利于提高國際市場競爭力和效益。

5.2萬噸/年多聚甲醛生產(chǎn)工藝

項目背景和用途：甲醛是一種重要的基本有機(jī)化工原料，但是由于沸點低、性質(zhì)活潑，工業(yè)包裝要求高，儲存穩(wěn)定性差，運輸困難，使用不便等問題。因此，多聚甲醛是工業(yè)甲醛的極好代用品，高質(zhì)量的多聚甲醛具有純度高，水溶性好，解聚完全，產(chǎn)品疏松，顆粒均勻等特點，被稱之為純甲醛源。目前我國現(xiàn)有多聚甲醛生產(chǎn)廠年產(chǎn)量約6000噸，規(guī)模小，消耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差，難與國外產(chǎn)品競爭，因此每年要從國外進(jìn)口大量高質(zhì)量的多聚甲醛，目前進(jìn)口量約在6.9萬噸以上。

根據(jù)這一需求，天津大學(xué)開發(fā)了2萬噸/年多聚甲醛工藝，采用兩級降膜濃縮、噴射造粒和連續(xù)干燥工藝，使該產(chǎn)品各項質(zhì)量和消耗指標(biāo)均達(dá)到了國外先進(jìn)水平。

建設(shè)年產(chǎn)2萬噸多聚甲醛裝置，投資為5000萬元，占地面積約1萬平方米。

6.基于分子管理的石腦油資源優(yōu)化利用技術(shù)

石油資源的優(yōu)化利用技術(shù)是國內(nèi)外長期以來非常關(guān)注的重點和難點問題。石腦油餾分管理是一種寶貴經(jīng)驗。但由于催化重整反應(yīng)和蒸汽裂解反應(yīng)對原料族組成明顯存在不同要求，因此餾分配置石腦油存在著宜芳構(gòu)化分子卻被低效轉(zhuǎn)化為烯烴，宜烯烴化分子卻被低效芳構(gòu)化的不合狀況，即明顯存在原料分子錯位配置。

為提升石油資源高效利用的科技水平，華東理工大學(xué)基于分子管理的策略，開發(fā)了石腦油資源優(yōu)化利用技術(shù)，變石腦油“餾分管理的宜烯則烯，宜芳則芳、宜油則油”，為分子水平管理的宜烯則烯，宜芳則芳、宜油則油”，通過將石腦油中的正、異構(gòu)烴分離，富含正構(gòu)烷烴的脫附油作為優(yōu)質(zhì)蒸汽裂解制乙烯原料，富含非正構(gòu)烴的吸余油作為優(yōu)質(zhì)催化重整原料或辛烷值清潔汽油調(diào)合組分，與原料石腦油相比，裂解乙烯收率和重整芳烴收率均可提高約10個百分點，汽油研究法辛烷值可提高約15個單位，該技術(shù)在分子尺度上集成優(yōu)化利用煉廠的石腦油資源，可以實現(xiàn)石腦油資源的分子水平管理和高效利用。該項目已經(jīng)獲得國有專利，在山東淄博完成了千噸級實驗。目前在開展10萬噸/年級以上工業(yè)實驗。

7.聚脂裝置節(jié)能降耗優(yōu)化運行技術(shù)

針對聚脂行業(yè)引進(jìn)裝置能耗高、成本高的情況，該技術(shù)結(jié)合實際工業(yè)反應(yīng)器及生產(chǎn)、操作狀況，開發(fā)了酯化過程宏觀反應(yīng)動力模型和縮聚過程的宏觀反應(yīng)動力模型。通過采集的數(shù)據(jù)對模型尋優(yōu)，對操作參數(shù)進(jìn)行較小的調(diào)節(jié)，根據(jù)調(diào)整后的裝置具體生產(chǎn)情況，對模型進(jìn)行進(jìn)一步驗證，并在新的操作點周圍的一個新的較小的范圍內(nèi)對模型進(jìn)行進(jìn)一步的尋優(yōu)。在提高等級品率、降低能耗的同時保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。該項項目的技術(shù)可推廣到相關(guān)聚合物過程的節(jié)能降耗等過程優(yōu)化項目中。該項目已經(jīng)在上海石化得到應(yīng)用，流程熱媒用量下降8%以上，節(jié)約1813萬元/年。