1月30日，筆者走進(jìn)西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡(jiǎn)稱“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?cái)[在展示柜內(nèi)，工作人員正介紹著各類催化劑，“這是烴類蒸汽轉(zhuǎn)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。”

(資料圖片僅供參考)

近日，國(guó)家能源集團(tuán)180萬(wàn)噸/年煤制甲醇裝置采用西南院自主研發(fā)的XNC-98-5型甲醇合成催化劑，在將裝置負(fù)荷提升到108%的情況下，生產(chǎn)的MTO級(jí)甲醇(指符合進(jìn)甲醇制烯烴裝置的原料甲醇)產(chǎn)量達(dá)到259噸/時(shí)，各項(xiàng)工藝指標(biāo)全部滿足工藝要求，相同負(fù)荷下，單程轉(zhuǎn)化率優(yōu)于國(guó)外催化劑，標(biāo)志著我國(guó)大型煤制甲醇裝置合成催化劑國(guó)產(chǎn)化取得重大突破。

甲醇合成催化劑的研發(fā)人員正在做實(shí)驗(yàn)。受訪者供圖

國(guó)產(chǎn)甲醇合成催化劑“擠”進(jìn)市場(chǎng)

甲醇作為重要的基礎(chǔ)化工原料，在傳統(tǒng)化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工產(chǎn)品的上游原料。其在傳統(tǒng)下游也有廣泛應(yīng)用，包括塑料、合成纖維、合成橡膠、膠粘劑、染料、涂料、香料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等。

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(guī)模以上的大型甲醇裝置產(chǎn)能在全國(guó)總產(chǎn)能中的占比已達(dá)50%。

西南化工研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)建設(shè)了大量煤制烯烴裝置，其配套的百萬(wàn)噸以上規(guī)模的大型甲醇裝置全部采用國(guó)外公司提供的甲醇合成工藝包，同時(shí)國(guó)外公司也捆綁銷售甲醇合成催化劑。

“由于甲醇合成催化劑的使用性能好壞，對(duì)大型煤制烯烴裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益影響顯著，以及國(guó)外公司對(duì)大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑市場(chǎng)的壟斷，過(guò)去國(guó)產(chǎn)甲醇合成催化劑進(jìn)入該市場(chǎng)困難巨大。”該負(fù)責(zé)人說(shuō)。

面對(duì)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(jì)70年代便已對(duì)此方面的研究開(kāi)題立項(xiàng)，這讓西南院成為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展低壓合成甲醇工藝及催化劑研究的科研院所。截止目前，西南院已制備C302、CNJ206、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大中小型甲醇合成裝置130多套。

多項(xiàng)創(chuàng)新助力國(guó)產(chǎn)催化劑自主可控

“相較于國(guó)內(nèi)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(zhuǎn)化率更高、熱穩(wěn)定性更好、選擇性更高、使用壽命更長(zhǎng)，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(tuán)隊(duì)技術(shù)人員表示，該團(tuán)隊(duì)采用先進(jìn)的催化劑制備技術(shù)，確保了活性組分(催化劑必備單元，沒(méi)有該單元就沒(méi)有催化作用)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(fù)責(zé)人說(shuō)，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格控制催化劑中鐵、鎳及鈉等雜質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)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(yīng)溫度、壓力以及反應(yīng)空速下長(zhǎng)周期高效運(yùn)行。

“此次西南院XNC-98-5型甲醇合成催化劑在國(guó)家能源集團(tuán)180萬(wàn)噸/年規(guī)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(guó)產(chǎn)化征程上的關(guān)鍵一步。”西南化工研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，下一步該院將繼續(xù)面向國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，攻關(guān)甲醇合成工藝和催化劑制備新技術(shù)及其他科研項(xiàng)目，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，有序推動(dòng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為保障國(guó)家能源安全作出更多貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 化工研究院 生產(chǎn)成本 使用壽命