行業(yè)要聞
煤化工
近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)布《關(guān)于第二十四屆中國(guó)專(zhuān)利獎(jiǎng)授獎(jiǎng)的決定》，東華科技“一種焦?fàn)t煤氣補(bǔ)碳轉(zhuǎn)化制乙二醇合成氣工藝”專(zhuān)利榮獲中國(guó)專(zhuān)利銀獎(jiǎng)，這是公司首次獲此殊榮，實(shí)現(xiàn)了該獎(jiǎng)項(xiàng)零的突破。
乙二醇又名甘醇，是鮮少被社會(huì)大眾所熟知的化工原料，也是推動(dòng)中國(guó)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(fèi)國(guó)，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)具有“富煤、貧油、少氣”的特點(diǎn)，尋找非石油路線的乙二醇技術(shù)是符合國(guó)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(guó)化工行業(yè)的先行者，也是國(guó)家戰(zhàn)略的跟隨者和踐行者。為助推擺脫乙二醇進(jìn)口依賴，東華科技及其聯(lián)合體創(chuàng)新開(kāi)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?fàn)t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(guó)質(zhì)量創(chuàng)新大獎(jiǎng)等多項(xiàng)大獎(jiǎng)，在中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)非石油路線生產(chǎn)乙二醇技術(shù)的先河。
本次獲獎(jiǎng)專(zhuān)利“一種焦?fàn)t煤氣補(bǔ)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?fàn)t煤氣為原料轉(zhuǎn)化制取合成氣進(jìn)而合成乙二醇的新型煤焦化工的重要路線之一。
本專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)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(lèi)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(yán)重過(guò)剩等問(wèn)題，實(shí)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(jì)性和環(huán)保效益，將助推國(guó)家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
開(kāi)創(chuàng)焦?fàn)t煤氣利用新技術(shù)
在焦?fàn)t煤氣制乙二醇技術(shù)的實(shí)踐過(guò)程中，因同類(lèi)技術(shù)無(wú)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(yán)重失調(diào)，在影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還造成了環(huán)保問(wèn)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(kāi)始，東華科技進(jìn)行焦?fàn)t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?fàn)t煤氣化工、合成氣制乙二醇技術(shù)領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗(yàn)成果，公司著力推動(dòng)焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化單元核心技術(shù)攻關(guān)，探索打通焦?fàn)t煤氣制乙二醇可持續(xù)發(fā)展的通道。
通過(guò)反復(fù)研究反應(yīng)機(jī)理，匯總、比對(duì)大量模擬計(jì)算數(shù)據(jù)，分析不同類(lèi)型重整工藝對(duì)重整后合成氣成分的影響因子，對(duì)反應(yīng)器做流場(chǎng)模擬，以及和國(guó)內(nèi)外主要重整催化劑廠家專(zhuān)家進(jìn)行研討等，歷經(jīng)四年的艱辛探索和實(shí)踐，東華科技終于找到了攻克此技術(shù)難題的方法——在嚴(yán)格控制原料焦?fàn)t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(huì)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(shí)采用部分氧化工藝。將以上工藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合，再配以安全高效的自動(dòng)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(dá)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(kāi)創(chuàng)了一種焦?fàn)t煤氣補(bǔ)碳轉(zhuǎn)化制乙二醇合成氣工藝新技術(shù)，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于同類(lèi)技術(shù)水平。
實(shí)現(xiàn)資源效益最大化
本發(fā)明專(zhuān)利采用的CH₄-CO₂重整技術(shù)相較于同類(lèi)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(shí)現(xiàn)負(fù)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(gè)200萬(wàn)噸/年焦化裝置配套55000Nm³/小時(shí)焦?fàn)t煤氣綜合利用項(xiàng)目為例：采用本項(xiàng)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(shí)，同時(shí)乙二醇產(chǎn)量可增產(chǎn)33.3%。本項(xiàng)技術(shù)可以為企業(yè)減排二氧化碳 9.1萬(wàn)噸/年，節(jié)約運(yùn)行成本約2500萬(wàn)元/年，增加產(chǎn)品收益約3600萬(wàn)元/年，同時(shí)，其制造成本較石油、煤炭等原料路線低600～1200元/噸，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t煤氣資源化利用和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
本發(fā)明專(zhuān)利采用的CH₄-CO₂重整技術(shù)，不僅適用于焦?fàn)t煤氣，還適用于如天然氣、頁(yè)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(guó)內(nèi)“碳達(dá)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(shí)踐是檢驗(yàn)技術(shù)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)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(jí)樹(shù)立了新的標(biāo)桿。
東華科技在技術(shù)創(chuàng)新、大國(guó)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(shí)至當(dāng)下，公司合成氣制乙二醇技術(shù)已經(jīng)邁入精細(xì)化階段，原料結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)煤、天然氣、電石爐氣、焦?fàn)t煤氣或轉(zhuǎn)爐氣等碳?xì)涔I(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(guò)優(yōu)化流程、應(yīng)用節(jié)能降耗先進(jìn)工藝及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)乙二醇裝置的大型化和行業(yè)能效水平的提高。
同時(shí)，公司還積極開(kāi)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(jìng)爭(zhēng)力。公司承擔(dān)（參與）的安徽省重大專(zhuān)項(xiàng)“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(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”已順利通過(guò)省科技廳的驗(yàn)收，中國(guó)化學(xué)科技專(zhuān)項(xiàng)“草酸電解制乙醛酸技術(shù)研發(fā)”也進(jìn)入最后沖刺階段。
勇立潮頭敢為先，奮楫揚(yáng)帆謀新篇。正值“十四五”規(guī)劃推進(jìn)的中堅(jiān)之年，此次摘得中國(guó)專(zhuān)利銀獎(jiǎng)，是國(guó)家給予東華科技焦?fàn)t煤氣制乙二醇合成氣技術(shù)的崇高榮譽(yù)，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(shí)力，擴(kuò)大了公司在行業(yè)內(nèi)的知名度和影響力。
未來(lái)，公司將繼續(xù)肩負(fù)“交付價(jià)值、精彩人生”的企業(yè)使命，以“創(chuàng)新求實(shí)”為指引，積極開(kāi)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(dòng)行業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展儲(chǔ)能發(fā)力。
