甲醇合成催化劑的研發(fā)人員正在做實(shí)驗受訪(fǎng)者供圖
1月30日，走進(jìn)西南化工研究設計院有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西南院)展廳，只見(jiàn)黑色、灰色、褐色等不同顏色的催化劑整整齊齊地擺放在展示柜內，工作人員正在向來(lái)訪(fǎng)人員介紹著(zhù)各類(lèi)催化劑的作用：“這是烴類(lèi)蒸汽轉化催化劑，這是甲烷化催化劑……這個(gè)黑色的圓柱體就是XNC-98-5型甲醇合成催化劑。”
近日，國家能源集團180萬(wàn)噸/年煤制甲醇裝置采用了西南院自主研發(fā)的XNC-98-5型甲醇合成催化劑，在將裝置負荷提升到額定負荷的108%情況下，MTO級甲醇(指符合進(jìn)甲醇制烯烴裝置的原料甲醇)產(chǎn)量達到259噸/時(shí)，且各項工藝指標全部滿(mǎn)足工藝要求。相同負荷下，XNC-98-5型甲醇合成催化劑單程轉化率優(yōu)于國外催化劑，標志著(zhù)我國大型煤制甲醇裝置合成催化劑國產(chǎn)化取得重大突破。
國產(chǎn)甲醇合成催化劑“擠”進(jìn)市場(chǎng)
甲醇作為重要的基礎化工原料，在傳統化工領(lǐng)域應用廣泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工產(chǎn)品的原料。同時(shí)，也在塑料、合成纖維、合成橡膠、膠粘劑、染料、涂料、香料、醫藥和農藥等領(lǐng)域具有重要作用。
甲醇裝置的大型化可大幅降低單位投資、能耗和生產(chǎn)成本，因此百萬(wàn)噸規模以上的大型甲醇裝置產(chǎn)能在全國總產(chǎn)能中的占比已達50%。
西南院相關(guān)負責人表示，近年來(lái)，國內建設了大量煤制烯烴裝置，其配套的百萬(wàn)噸以上規模的大型甲醇裝置多由國外公司提供甲醇合成工藝包。
“甲醇合成催化劑使用性能的好壞，對大型煤制烯烴裝置的經(jīng)濟運行效益影響顯著(zhù)。此前，國外公司對大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑形成市場(chǎng)壟斷，國產(chǎn)甲醇合成催化劑進(jìn)入該市場(chǎng)困難巨大。”該負責人說(shuō)。
面對上述情況，西南院多年來(lái)一直致力于研發(fā)新型甲醇合成工藝和催化劑，早在20世紀70年代已立項相關(guān)研究，這讓西南院成為較早開(kāi)展低壓合成甲醇工藝及催化劑研究的科研院所。截至目前，西南院已成功制備C302、CNJ206、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應用于國內大中小型甲醇合成裝置130多套。
多項創(chuàng )新助力國產(chǎn)催化劑自主可控
“相較于國內外其他款型的甲醇合成催化劑，我們最新研發(fā)的催化劑轉化率更高、熱穩定性更好、選擇性更高、使用壽命更長(cháng)，使用時(shí)溫度、壓力、空速范圍也更寬。”西南院催化劑研發(fā)團隊技術(shù)人員表示，該團隊采用先進(jìn)的催化劑制備技術(shù)，確保了活性組分的高度分散和協(xié)同，極大提升了催化劑的綜合性能。
該院相關(guān)負責人說(shuō)，其研發(fā)團隊嚴格控制催化劑中鐵、鎳及鈉等雜質(zhì)含量，實(shí)現了更低的乙醇等雜醇含量以及石蠟等副產(chǎn)物的生成，降低了甲醇能耗及生產(chǎn)成本，且催化劑還具有較好的物化性能和催化性能，進(jìn)一步提升了催化劑的使用壽命，確保催化劑可以在更高的反應溫度、壓力以及反應空速下長(cháng)周期高效運行。
“此次西南院XNC-98-5型甲醇合成催化劑在國家能源集團180萬(wàn)噸/年規模大型甲醇合成裝置成功投用，邁出了大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑國產(chǎn)化征程的關(guān)鍵一步。”西南院相關(guān)負責人說(shuō)，下一步該院將繼續錨定國家“雙碳”目標，攻關(guān)甲醇合成工藝和催化劑制備等技術(shù)，有序推動(dòng)現代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，爭取為保障國家能源安全作出更多貢獻。
