揚子石化首次實現(xiàn)國產(chǎn)銀催化劑工業(yè)化應(yīng)用
南報網(wǎng)訊(通訊員 陶炎 記者 張璐)記者今天從揚子石化獲悉,日前,由揚子石化、中石化北京化工研究院、中石化催化劑有限公司三家單位共同承擔的技術(shù)開發(fā)項目《YS-9010銀催化劑工業(yè)應(yīng)用試驗》,在揚子石化2#EO/EG(環(huán)氧乙烷/乙二醇)裝置上成功開展,首次實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
截至9月初,該催化劑在揚子石化2#EO/EG裝置上已應(yīng)用了1個多月,催化劑的選擇性上漲較快,好于預(yù)期效果;特別是催化劑的反應(yīng)溫度較低,活性較好,副反應(yīng)少,主產(chǎn)品質(zhì)量較好,自開車以來,環(huán)氧乙烷、乙二醇產(chǎn)品優(yōu)級品率保持在100%;物耗較低,與更換催化劑之前相比,物耗下降了約50千克乙烯/噸當量環(huán)氧乙烷。
揚子石化乙二醇車間副主任馬銀陳介紹,在乙烯的下游衍生物中,環(huán)氧乙烷/乙二醇(EO/EG)是為數(shù)不多的仍在高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),特別在中國和中東地區(qū)。銀催化劑作為乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的唯一催化劑,市場前景可觀,當前全球EO/EG裝置銀催化劑裝填量在1.5萬噸左右,專家估計,未來5~10年,將會達到2萬噸規(guī)模。在EO/EG生產(chǎn)中,乙烯成本占總生產(chǎn)成本的八至九成,要提高裝置市場競爭力,采取性能優(yōu)越的高選擇性銀催化劑是首要選擇。
目前,全球掌握高選擇性銀催化劑技術(shù)的公司主要有英荷殼牌(SHELL)、美國陶氏(DOW)、美國科學設(shè)計(SD)以及中國石化四家公司。牌號有SHELL公司的S-888、S-889,DOW公司的M-200、M-2000,SD公司的S-400、S-600以及中國石化的YS-8810銀催化劑。其中,YS-8810銀催化劑已經(jīng)在上海石化乙二醇裝置上成功使用了三年,催化劑最高選擇性達到89%。
但是,采用選擇性更高的銀催化劑是大勢所趨,選擇性更高意味著碳原子的有效利用率越高,二氧化碳排放更少,裝置生產(chǎn)成本更低,市場競爭力和社會效益更高。
為此,中國石化下屬的三家公司,整合資源,對新型催化劑聯(lián)合進行工業(yè)應(yīng)用試驗,提高裝置的市場競爭力。經(jīng)過改進和發(fā)展,中國石化成功研制出了最高選擇性達到90%的YS-9010銀催化劑,比之前的YS-8810銀催化劑相比,選擇性高出約一個百分點,是市場急需的高選擇性銀催化劑。
該催化劑在揚子石化2#EO/EG裝置上首次進行工業(yè)試應(yīng)用,計劃使用壽命達到3年,催化劑最高選擇性達90%,平均選擇性不低于88%。
今年7月份大修期間,揚子石化2#EO/EG更換了舊催化劑,裝填上了YS-9010催化劑。新催化劑在開車使用初期,需要有一個“馴化”過程,激活其性能,使催化劑在新的生產(chǎn)運行周期中保持良好性能,其選擇性和活性能夠適應(yīng)和滿足裝置高負荷生產(chǎn)要求。
自7月16日裝置投料開車以來,揚子乙二醇車間技術(shù)人員與北化院催化劑技術(shù)專家密切合作,精心做好新催化劑“馴化”工作,確保新催化劑性能得到有效發(fā)揮。
北化院專家提供了YS-9010催化劑“馴化”方案,列出了包括氧化反應(yīng)器反應(yīng)溫度、反應(yīng)器進出口乙烯濃度、氧氣濃度、二氧化碳含量、二氯乙烷(EDC)加入量在內(nèi)的關(guān)鍵工藝參數(shù)控制值、控制范圍和操作要點。揚子乙二醇車間制定了《2套氧化單元投料開車方案》及《YS-9010催化劑“馴化”方案》,嚴格按照北化院專家的要求,穩(wěn)步提高氧化反應(yīng)系統(tǒng)運行負荷并保持穩(wěn)定,讓新催化劑安全穩(wěn)定“馴化”。
北化院專家全程參與新催化劑“馴化”,實時跟蹤,收集記錄相關(guān)工藝參數(shù),進行分析研判、技術(shù)指導把關(guān),認真細致地做好新催化劑“馴化”現(xiàn)場技術(shù)指導和服務(wù),與乙二醇車間工藝技術(shù)人員進行“面對面”、“零距離”技術(shù)交流,指導幫助解決相關(guān)問題,穩(wěn)步、有序推進新催化劑“馴化”工作的高效開展。崗位人員嚴格按照“馴化”方案要求和操作程序步驟,精心操作,嚴格控制各項關(guān)鍵工藝參數(shù);技術(shù)人員對生產(chǎn)全過程全方位監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,穩(wěn)步有序推進新催化劑“馴化”工作的高效開展。
經(jīng)過500小時的催化劑馴化過程,8月初,催化劑完成了“馴化”,完成了開車“馴化”目標,并且收集記錄了該裝置氧化反應(yīng)系統(tǒng)近2.2萬個運行工藝參數(shù)。截至9月初,該催化劑已經(jīng)應(yīng)用了1個半月,催化劑的選擇性好于預(yù)期效果,實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量提升和降本增效。