陜西延長石油集團與中國科學院蘭州化學物理研究所的乙醇高效催化脫氫制乙醛和氫氣新型高分散銅催化劑研究取得進展

陜西延長石油(集團)有限責任公司楊東元教授團隊與中國科學院蘭州化學物理研究所石峰研究員團隊合作開發(fā)的乙醇高效催化脫氫制乙醛和氫氣新型高分散銅催化劑取得進展。該新型高分散銅催化劑可使煤基乙醇經(jīng)預熱后通過催化劑床層發(fā)生脫氫反應，經(jīng)分離后得到乙醛及氫氣產(chǎn)品，從而實現(xiàn)低成本、高效、高穩(wěn)定性催化轉化及反應的本質(zhì)安全，為煤基乙醇高附加值利用，提供新的工藝技術路線。

研究團隊采用氧化硅超交聯(lián)原位封裝金屬銅基高分散催化劑制備策略，解決了傳統(tǒng)銅基催化劑易團聚失活導致催化劑穩(wěn)定性及選擇性較低的問題。研究發(fā)現(xiàn)，在常壓、溫度220 ℃等優(yōu)化工藝條件下，乙醇單程平均轉化率大于23.7%，乙醛平均選擇性大于92.9%，已完成中試規(guī)模2600 h穩(wěn)定運行。該技術已獲5項發(fā)明專利授權。與傳統(tǒng)乙醇氧化法制乙醛相比，采用新型高分散銅催化劑的乙醇脫氫制乙醛及氫氣技術，噸乙醇綜合收益可提高15%～20%，工藝過程無廢水產(chǎn)生；并可得到高純度氫氣產(chǎn)品。相關技術成果正在進行千噸級工業(yè)示范裝置及萬噸級工藝包開發(fā)，并計劃為陜西榆林清水工業(yè)園區(qū)即將投產(chǎn)的500 kt煤基乙醇項目配套建設萬噸級工業(yè)裝置。該項目對于積極推進煤基乙醇制乙醛，再以乙醛為平臺化合物制備DL-乳酸、3-羥基丁酸、1,3-丁二醇、1,3-丙二醇等煤基生物可降解單體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展具有關鍵的推動作用。