行業(yè)要聞
煤化工
近日，國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布《關(guān)于第二十四屆中國專利獎授獎的決定》，東華科技“一種焦爐煤氣補碳轉(zhuǎn)化制乙二醇合成氣工藝”專利榮獲中國專利銀獎，這是公司首次獲此殊榮，實現(xiàn)了該獎項零的突破。
乙二醇又名甘醇，是鮮少被社會大眾所熟知的化工原料，也是推動中國穿衣革命創(chuàng)造美好生活的功臣。乙二醇工藝路線分為石油化工路線和非石油路線。作為全球第一大乙二醇消費國，我國能源結(jié)構(gòu)具有“富煤、貧油、少氣”的特點，尋找非石油路線的乙二醇技術(shù)是符合國情的新型化工發(fā)展方向。
擁有六十年厚重歷史的東華科技，是我國化工行業(yè)的先行者，也是國家戰(zhàn)略的跟隨者和踐行者。為助推擺脫乙二醇進口依賴，東華科技及其聯(lián)合體創(chuàng)新開發(fā)了合成氣制乙二醇技術(shù)，并成功應(yīng)用于全球首套電石爐尾氣制乙二醇裝置，全球首套焦爐煤氣制乙二醇裝置，全球最大煤制乙二醇裝置，全球最大天然氣制乙二醇裝置等。東華科技合成氣制乙二醇技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，榮獲全國質(zhì)量創(chuàng)新大獎等多項大獎，在中國國內(nèi)市場占有率超過70%，開創(chuàng)了國內(nèi)非石油路線生產(chǎn)乙二醇技術(shù)的先河。
本次獲獎專利“一種焦爐煤氣補碳轉(zhuǎn)化制乙二醇合成氣工藝”正是乙二醇合成氣制備的關(guān)鍵技術(shù)，是以焦爐煤氣為原料轉(zhuǎn)化制取合成氣進而合成乙二醇的新型煤焦化工的重要路線之一。
本專利技術(shù)開創(chuàng)性地利用了CH₄-CO₂重整技術(shù)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳，解決了同類技術(shù)中存在的蒸汽/燃料耗量高、甲烷轉(zhuǎn)化率低、一氧化碳不足、氫氣嚴重過剩等問題，實現(xiàn)了二氧化碳的資源化利用，并在較大程度上降低了能耗，具有良好的經(jīng)濟性和環(huán)保效益，將助推國家實現(xiàn)“雙碳”目標。
開創(chuàng)焦爐煤氣利用新技術(shù)
在焦爐煤氣制乙二醇技術(shù)的實踐過程中，因同類技術(shù)無法充分利用外部碳源，造成得到的合成氣中氫氣、一氧化碳比例嚴重失調(diào)，在影響企業(yè)經(jīng)濟效益的同時還造成了環(huán)保問題。為解決制約焦化行業(yè)發(fā)展乙二醇產(chǎn)業(yè)的技術(shù)難題，從2013年開始，東華科技進行焦爐煤氣制乙二醇技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)。依托公司在天然氣化工、焦爐煤氣化工、合成氣制乙二醇技術(shù)領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗成果，公司著力推動焦爐煤氣轉(zhuǎn)化單元核心技術(shù)攻關(guān)，探索打通焦爐煤氣制乙二醇可持續(xù)發(fā)展的通道。
通過反復(fù)研究反應(yīng)機理，匯總、比對大量模擬計算數(shù)據(jù)，分析不同類型重整工藝對重整后合成氣成分的影響因子，對反應(yīng)器做流場模擬，以及和國內(nèi)外主要重整催化劑廠家專家進行研討等，歷經(jīng)四年的艱辛探索和實踐，東華科技終于找到了攻克此技術(shù)難題的方法——在嚴格控制原料焦爐煤氣中二氧化碳、甲烷比例的前提下，添加足量二氧化碳；在不會出現(xiàn)析碳反應(yīng)的安全范圍內(nèi)最大程度降低水、甲烷的比例；采用抗積碳高活性鎳基催化劑；同時采用部分氧化工藝。將以上工藝技術(shù)有機結(jié)合，再配以安全高效的自動化控制系統(tǒng)，可有效地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化爐出口合成氣中氫氣、一氧化碳比例，以期達到或接近乙二醇生產(chǎn)理想的原料氣氣體配比。在此基礎(chǔ)上，公司開創(chuàng)了一種焦爐煤氣補碳轉(zhuǎn)化制乙二醇合成氣工藝新技術(shù)，各項指標均優(yōu)于同類技術(shù)水平。
實現(xiàn)資源效益最大化
本發(fā)明專利采用的CH₄-CO₂重整技術(shù)相較于同類技術(shù)，可以減少轉(zhuǎn)化單元20％～30％的工藝蒸汽消耗、減少25％～35％的燃料消耗，不僅可以消耗工藝系統(tǒng)內(nèi)部本身的二氧化碳，還可以消納外部碳源，實現(xiàn)負碳，并且可使下游乙二醇裝置的產(chǎn)量提高25％～35%。
工業(yè)蒸汽消耗
以一個200萬噸/年焦化裝置配套55000Nm³/小時焦爐煤氣綜合利用項目為例：采用本項技術(shù)，轉(zhuǎn)化單元的蒸汽消耗下降近30%，燃燒消耗下降25%；減少二氧化碳排放5820 Nm³/小時，同時乙二醇產(chǎn)量可增產(chǎn)33.3%。本項技術(shù)可以為企業(yè)減排二氧化碳 9.1萬噸/年，節(jié)約運行成本約2500萬元/年，增加產(chǎn)品收益約3600萬元/年，同時，其制造成本較石油、煤炭等原料路線低600～1200元/噸，切實實現(xiàn)了焦爐煤氣資源化利用和經(jīng)濟效益最大化。
本發(fā)明專利采用的CH₄-CO₂重整技術(shù)，不僅適用于焦爐煤氣，還適用于如天然氣、頁巖氣、合成油尾氣、煉廠干氣等（富）甲烷氣體的加工，是一種直接消耗二氧化碳制備工業(yè)氣體、解決溫室效應(yīng)的非常有效的手段。
在國內(nèi)“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略背景下，該技術(shù)可以大量轉(zhuǎn)化利用二氧化碳而較少消耗蒸汽/燃料，技術(shù)通用性好，可有效緩解企業(yè)的碳減排壓力，并為下游高附加值化學(xué)品提供適宜氫碳比的合成氣原料。
引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展
實踐是檢驗技術(shù)的唯一標準，本技術(shù)研發(fā)成功后，即刻得到山西多家焦化企業(yè)的青睞，得以實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，并取得了預(yù)期的效果，為山西煤炭能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級樹立了新的標桿。
東華科技在技術(shù)創(chuàng)新、大國崛起的使命擔(dān)當(dāng)中，與合成氣制乙二醇技術(shù)結(jié)下了不解之緣，在乙二醇技術(shù)研發(fā)上取得了累累碩果。時至當(dāng)下，公司合成氣制乙二醇技術(shù)已經(jīng)邁入精細化階段，原料結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)煤、天然氣、電石爐氣、焦爐煤氣或轉(zhuǎn)爐氣等碳氫工業(yè)尾氣多種選擇，可以在催化劑、工程建設(shè)、副產(chǎn)品和節(jié)能降耗等后續(xù)延伸服務(wù)上提供全方位服務(wù)，并通過優(yōu)化流程、應(yīng)用節(jié)能降耗先進工藝及設(shè)備，實現(xiàn)乙二醇裝置的大型化和行業(yè)能效水平的提高。
同時，公司還積極開拓乙二醇產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品，例如草酸、乙醛酸、草酰胺和聚乙醇酸等技術(shù)，以提高合成氣制乙二醇技術(shù)的綜合競爭力。公司承擔(dān)（參與）的安徽省重大專項“乙二醇中間產(chǎn)品草酸二甲酯制備草酰胺關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”“乙二醇分離純化技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”已順利通過省科技廳的驗收，中國化學(xué)科技專項“草酸電解制乙醛酸技術(shù)研發(fā)”也進入最后沖刺階段。
勇立潮頭敢為先，奮楫揚帆謀新篇。正值“十四五”規(guī)劃推進的中堅之年，此次摘得中國專利銀獎，是國家給予東華科技焦爐煤氣制乙二醇合成氣技術(shù)的崇高榮譽，充分彰顯了公司在乙二醇產(chǎn)業(yè)上的技術(shù)能力和創(chuàng)新實力，擴大了公司在行業(yè)內(nèi)的知名度和影響力。
未來，公司將繼續(xù)肩負“交付價值、精彩人生”的企業(yè)使命，以“創(chuàng)新求實”為指引，積極開發(fā)及拓展綠色乙二醇、綠色DMC技術(shù)路線，積極踐行乙二醇和新能源耦合發(fā)展，繼續(xù)為推動行業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展儲能發(fā)力。
