發(fā)表時間： 2024-06-25 15:03:23
作者： 石油化工設(shè)備維護與檢修網(wǎng)
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為了及時全面地反映我國煉油與石化工業(yè)最新技術(shù)發(fā)展，集中展現(xiàn)我國煉油與石化技術(shù)成果，進一步加快我國石化工業(yè)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展步伐，提升工藝技術(shù)與設(shè)備管理水平，促進我國煉化工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。石化緣自2019年已連續(xù)舉行新技術(shù)發(fā)布活動五年，獲得了業(yè)內(nèi)專家一致好評！2024年我們將繼續(xù)從6月第一個工作日開始，系列推出一年一度石油化工行業(yè)新技術(shù)，讓業(yè)內(nèi)第一時間了解我國石油化工領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，促進合作交流！
一、技術(shù)名稱：烯烴羰基合成平臺技術(shù)
羰基合成是在有機化合物分子內(nèi)引入含氧官能團的一類重要反應(yīng)，結(jié)合氧化、加氫、胺化等技術(shù)，可生產(chǎn)幾十種含氧（氮）的化學品及高分子材料單體。烯烴羰基合成技術(shù)可實現(xiàn)石油化工和煤化工企業(yè)烯烴資源的高附加值轉(zhuǎn)化，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提升價值鏈，助力煉化煤化工企業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級。
中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司（以下簡稱天津院）經(jīng)過十余年潛心研究，開發(fā)了綠色高效烯烴羰基合成平臺技術(shù)，通過烯烴與合成氣在催化劑作用下生成增加一個碳原子的有機醛，其中有機醛的正異比0.1~30可調(diào)。耦合自主開發(fā)的選擇性加氫、緩和氧化、連續(xù)酯化、還原胺化及羥醛縮合等技術(shù)，可實現(xiàn)α-烯烴、內(nèi)烯烴、支鏈烯烴等各種類型烯烴生產(chǎn)高附加值化合物。
典型的工藝路線
二、先進性闡述
羰基合成平臺技術(shù)包括原料精制技術(shù)、催化劑及配體、工藝包、專有設(shè)備，羰基合成平臺技術(shù)已獲國家授權(quán)發(fā)明專利50余項。
（1）反應(yīng)效率高，條件緩和
● 核心工藝羰基合成使用銠及新型膦配體作為催化劑，具有銠濃度低、高活性、高選擇性、反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點；
● 加氫工藝采用自主研發(fā)的低溫加氫催化劑、氧化工藝采用復(fù)配高效均相催化劑、連續(xù)酯化及羥醛縮合工藝采用自主研發(fā)的樹脂催化劑、胺化工藝采用非貴金屬加氫胺化催化劑，該類配套工藝具有反應(yīng)原子經(jīng)濟性高、副產(chǎn)物少、反應(yīng)條件溫和、運行成本低等特點；
● 具有較強機理研究及工藝研究基礎(chǔ)，并深入研究了不同工藝間的協(xié)同作用，對成套平臺技術(shù)工藝進行整體優(yōu)化，降低投資及運營成本，踐行綠色低碳生產(chǎn)理念。
（2）原料范圍廣，適用性強
通過調(diào)整催化體系與工藝流程，煉化與煤化工產(chǎn)出的不同鏈長的α-烯烴、內(nèi)烯烴、支鏈烯烴等均可作為反應(yīng)原料用于生產(chǎn)高值含氧（氮）化學品。
（3）產(chǎn)品范圍廣，附加值高
羰基合成平臺技術(shù)的產(chǎn)品為有機醇/酸/酯/胺類含氧（氮）化學品，進一步可轉(zhuǎn)化為增塑劑、洗滌劑、冷凍機油、香精香料、樹脂、水性涂料、染料、醫(yī)藥中間體等，貼近終端市場，市場需求量大，產(chǎn)品范圍廣、附加值高。
三、工業(yè)業(yè)績
羰基合成技術(shù)已完成多套技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
（1）原料精制技術(shù)：已為多家企業(yè)提供烯烴、合成氣原料凈化方案，其中脫氧劑占據(jù)國內(nèi)70%以上的市場份額。
（2）羰基合成銠催化劑：已在國能包頭煤化工、天津渤化以及魯南化工等工業(yè)裝置成功應(yīng)用5年以上，應(yīng)用效果良好。
（3）醛加氫催化劑：已在多家企業(yè)應(yīng)用。
四、案例分享
案例一：丙烯羰基合成高值化/差異化利用
通過組合平臺技術(shù)，利用丙烯生產(chǎn)丁辛醇、異辛酸、正丁酸和特種酯等高附加值產(chǎn)品，完善丙烯羰基合成產(chǎn)業(yè)鏈，提升了丙烯羰基合成產(chǎn)業(yè)鏈價值與抗風險能力。
丙烯羰基合成技術(shù)路線
1、丁辛醇
丙烯生產(chǎn)丁辛醇技術(shù)以自主開發(fā)的凈化劑、羰基合成銠催化劑、加氫催化劑為核心，采用丙烯羰基合成工藝、羥醛縮合工藝和醛加氫工藝生產(chǎn)丁辛醇。核心產(chǎn)品為丁辛醇，中間產(chǎn)品為正異丁醛，比例可調(diào)，正異比最高可達30以上，可根據(jù)市場情況靈活調(diào)整產(chǎn)品方案。
2、正丁酸和異辛酸（2-乙基己酸）
以丙烯為原料，采用新型催化體系及工藝條件，可高選擇性生產(chǎn)正丁醛。集成配套的羥醛縮合及選擇性加氫及氧化技術(shù)，可實現(xiàn)正丁醛氧化制備正丁酸或經(jīng)羥醛縮合、選擇性加氫與氧化工藝生產(chǎn)異辛酸（2-乙基己酸）的工藝路線。
3、特種酯
采用丙烯為原料，結(jié)合羰基合成、縮合、選擇性加氫、氧化和酯化等工藝，可高選擇性制備各類特種酯。特種酯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)保增塑劑及特種潤滑油酯領(lǐng)域，附加值高。
案例二：丙烯羰基合成成套技術(shù)生產(chǎn)1,4-丁二醇（BDO）聯(lián)產(chǎn)乙醇
基于丙烯和乙酸高值化利用的需求，開發(fā)丙烯羰基合成生產(chǎn)BDO聯(lián)產(chǎn)乙醇技術(shù)。本技術(shù)以自主開發(fā)的氧化催化劑、中壓羰基合成催化劑、加氫催化劑為核心，采用丙烯乙酸氧化、羰基合成和酯加氫工藝生產(chǎn)BDO聯(lián)產(chǎn)乙醇。技術(shù)主要原料來源廣泛，烯烴轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品純度好，副產(chǎn)品附加值高。本技術(shù)具有能耗低、綠色環(huán)保、加工方案靈活性強的優(yōu)勢，通過聯(lián)產(chǎn)乙醇可進一步提高技術(shù)經(jīng)濟效益。
丙烯制BDO工藝路線
案例三：混合碳四羰基合成高值化利用
石油化工與煤化工副產(chǎn)碳四原料中包含正丁烯和異丁烯，傳統(tǒng)的羰基合成技術(shù)主要利用正丁烯生產(chǎn)2-PH與異壬醇。通過組合平臺技術(shù)，成功開發(fā)出異丁烯的羰基合成高值利用技術(shù)，以混合碳四中的異丁烯為原料，高效生產(chǎn)異戊酸和異壬酸。
碳四綜合利用工藝路線
1、異戊酸
采用新型催化體系及工藝條件，異丁烯可經(jīng)過羰基合成高選擇性生產(chǎn)異戊醛，集成配套的選擇性氧化技術(shù)，可實現(xiàn)高純異戊酸的生產(chǎn)。
2、異壬酸
分離混合碳四得到的高純異丁烯還可用于生產(chǎn)異壬酸。該技術(shù)路線主要通過疊合、羰基合成以及選擇性氧化等技術(shù)耦合，將異丁烯高選擇性轉(zhuǎn)化為異壬酸。
3、2-丙基庚醇（2-PH）
丁烯生產(chǎn)2-丙基庚醇（2-PH）技術(shù)，以羰基合成催化劑、液相加氫催化劑為核心，采用混合C4羰基合成工藝、羥醛縮合工藝和醛加氫工藝生產(chǎn)增塑劑原料2-PH。該技術(shù)適用原料來源廣泛，戊醛正異比高，不需單獨分離即可進行羥醛縮合反應(yīng)，C10醇純度高（大于99.5%），其中2-PH含量大于90.0wt%。
案例四：高碳烯烴羰基合成高值化利用技術(shù)
基于高碳烯烴高值化利用、增塑劑醇和洗滌劑醇的需求，該技術(shù)以自主開發(fā)的羰基合成催化劑、加氫催化劑為核心，采用混合高碳烯烴烷烴羰基合成工藝和醛加氫工藝生產(chǎn)增塑劑原料高碳醇。
五、技術(shù)前景
羰基合成平臺技術(shù)屬于烯烴綠色高效利用技術(shù)，可實現(xiàn)烯烴的平臺化高效轉(zhuǎn)化利用，產(chǎn)品為有機醇/酸/酯/胺等含氧（氮）化學品，附加值高。羰基合成平臺技術(shù)符合國家雙碳和高質(zhì)量發(fā)展目標，契合煉廠與煤化工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、減油增化的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
六、關(guān)于中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司
中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司（原化學工業(yè)部天津化工研究院）創(chuàng)建于1958年，是原化學工業(yè)部直屬的專業(yè)從事工業(yè)水處理、無機鹽和催化劑載體研究的中央級綜合性研究院。2000年根據(jù)國家深化科技體制改革的要求，轉(zhuǎn)制為國有科技型企業(yè)，2006年并入中國海洋石油集團有限公司。主要從事水資源化利用、催化劑和化工工藝、先進功能材料三大領(lǐng)域的科技開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究，同時承擔防爆電氣產(chǎn)品檢驗檢測、環(huán)境與安全咨詢評價、清潔生產(chǎn)審核、國家及行業(yè)標準制修訂、科技信息、工程咨詢、工程設(shè)計及工程總包等專業(yè)化服務(wù)，是一家集研究開發(fā)、行業(yè)服務(wù)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為一體的綜合型研究院、國家高新技術(shù)企業(yè)。
天津院現(xiàn)有正式員工636人（工程技術(shù)人員占72%以上），其中正高級工程師24人，高級工程師265人；碩士以上學歷270人；天津市授銜專家1人，天津市“131”創(chuàng)新型人才28名，天津市“131”創(chuàng)新型團隊2個，6人享受“國務(wù)院政府特貼”，設(shè)有博士后工作站。
天津院擁有先進的科研設(shè)備和裝備，近年來科技平臺建設(shè)累計投資超過2億元。擁有原子吸收光譜、6站比表面測定儀、氣相色譜儀、ICP、熱分析儀、X-光衍射儀、X-光熒光光譜儀、激光粒度儀、化學吸附儀、掃描電鏡、透射電鏡、核磁共振等數(shù)十套進口大型分析表征儀器；同時還擁有多功能循環(huán)冷卻水動態(tài)模擬實驗裝置、工業(yè)廢水處理聯(lián)合實驗裝置等完善的評價裝置。
天津院建院60多年來，獲得各類省部級及以上科技獎勵229項，包括國家科技進步特等獎1項，一等獎1項，二等獎5項；獲得授權(quán)專利750余件，制修訂現(xiàn)行國行標數(shù)量為800余項，其中國家標準382項，團體標準21項。
天津院歷來高度重視創(chuàng)新能力建設(shè)和高科技成果的產(chǎn)業(yè)化，在推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整升級、促進行業(yè)科技進步的同時，實現(xiàn)自身發(fā)展。目前，已擁有國家工業(yè)水處理工程技術(shù)研究中心、國家工業(yè)水處理工程技術(shù)推廣中心、石化工業(yè)水處理國家工程實驗室、面向工業(yè)催化領(lǐng)域創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化公共服務(wù)平臺、石油和化工行業(yè)綠色催化材料工程中心、天津市煉化催化技術(shù)工程中心、天津市催化材料工程研究中心、中海油分子工程與海洋油氣資源利用實驗室等10多個國家級中心和實驗室。出版國內(nèi)外公開發(fā)行中文核心期刊《工業(yè)水處理》和《無機鹽工業(yè)》，英文期刊《Environmental Functional Materials》。
展望未來，到2025年，天津院在水資源生態(tài)利用、煉油與化工工藝和先進材料等領(lǐng)域開發(fā)多項具有國際領(lǐng)先的高水平技術(shù)，初步建成專業(yè)特點突出的國際一流化工研究院。到2030年，天津院將成為具有一流人才、一流設(shè)備、一流管理、一流成果的綜合科技創(chuàng)新平臺，全面建成專業(yè)特點突出的國際一流研究院。
