科技成果

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成果名称: PX催化剂降成本项目

成果登记号: 9612017Y0852

第一完成单位: 陕西煤化工技术工程中心有限公司

联 系 人: 张世刚

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新材料及其应用

应用行业: 制造业

成果简介:

    1、技术领域和技术原理;

    本技术属于化工新材料领域,具体属于甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯(PX)技术催化剂技术开发领域。甲苯甲醇烷基化生产对二甲苯将是未来PX生产的最经济可行的技术路线,也是最具有发展前景的新工艺。我公司现有的甲苯甲醇制对二甲苯(PX)联产低碳烯烃技术,达到了国际领先水平,然而其催化剂生产过程条件苛刻,稳定性较差,生产成本较高。本项目计划通过开展廉价的原料替代,以及改进催化剂生产工艺等方面进行探索性实验,在保证所得催化剂物理和化学性能满足工艺要求的前提下,降低催化剂生产条件限制,提高生产工艺的可靠性,降低工业化催化剂的生产成本,这对于提高公司PX项目的经济性和竞争力以及为现有签约项目所需催化剂的生产提供可靠保障有着重要的现实意义。

    2、性能指标

    本项目任务书中要求的指标如下:

    主要技术指标:

①2015年12月前,完成该项目的催化剂生产和反应条件优化实验室小试试验,完成催化剂中试放大及验收工作,完成反应条件优化工艺的中试放大试验及验收工作;

②所开发的催化剂可以有效降低现有PX催化剂生产成本15%以上,降低成本后催化剂的主要催化性能指标不低于现有PX催化剂;

主要经济指标:完成项目投资35万元;

预期形成的成果:申请发明专利2项;

人才培养目标:培养和锻炼一支催化剂应用方向从实验室小试到工业化放大实验的人才队伍;

其他应考核的指标:在项目实施期间不发生安全环保事故及泄密事故。

本项目的研发结果是:

主要技术指标方面:

①截止2015年4月30日,完成了催化剂的定型、放大生产、反应条件优化实验室小试试验以及工艺中试放大试验;

②所开发的催化剂可以有效降低现有PX催化剂生产成本的18.29%,降低成本后催化剂的主要催化性能指标高于现有PX催化剂,在原有PX催化剂标定条件下,甲苯转化率高出3.2个百分点、甲醇转化率高出2.9个百分点,二甲苯和PX选择性相当,PX收率高出2.5个百分点。

主要经济指标:完成项目投资22.06万元;

形成的成果:申请发明专利3项;

人才培养目标:培养和锻炼了一支催化剂应用方向从实验室小试到工业化放大实验的人才队伍;

其他应考核的指标:在项目实施期间没有发生安全环保事故及泄密事故。

本项目的实施结果达到了任务书中要求的所有指标。

    3、与国内外同类技术比较及项目的创造性、先进性;

    本项目的前期工作为工程中心和大连化物所共同开发的甲苯甲醇烷基化高选择性制备对二甲苯联产低碳烯烃百吨级中试示范项目,该项目经中国石油和化学工业联合会鉴定认为,技术路线合理可行,技术指标先进,达到了同类研究的国际领先水平。在该项目中所采用的催化剂生产工艺流程复杂,条件要求高,产品重复性较差,最终催化剂产品的成本很高。本项目是通过以下两方面的创新工作对该项目的催化剂生产进行进一步完善:(1)采用廉价的原料进行替代,生产物理和化学性能完全满足流化床工艺要求的催化剂,且同时简化生产过程,使之易于放大生产;(2)通过改进生产工艺,提高催化剂生产的系统收率,降低催化剂生产对设备的要求,提高催化剂生产的稳定性。开发出同时具有高选择性和高转化率的新一代低成本PX催化剂。

    4、作用意义

    该项目研发成功后,可给现有PX技术提供稳定可靠的催化剂生产保障,降低催化剂的生产成本,并且在此基础上同时进一步提高甲苯转化率和对二甲苯选择性,最终可以得到更高的对二甲苯收率,可为公司PX项目的推广提供更好的保证,可为现有签约项目所需催化剂的生产提供可靠保障。

    5、本项目推广应用前景、范围、条件及存在的问题和改进意见;

    我国长期处于对二甲苯产能严重不足,而甲醇产能严重过剩的局面。预计2016年,甲醇过剩产能达到3000万吨,行业开工率不足60%;对二甲苯的需求量缺口将高达1300万吨,对外依存度超过50%。由此可见项目对应的PX产品有着极为强烈的市场需求;从原料甲苯的来源和对二甲苯下游应用分析认为技术推广的范围应集中在山东、江苏、广东等沿海地区,以及靠近现有石脑油重整制芳烃装置周边,以便获得较好的甲苯资源和更好的对二甲苯销售渠道;同时也可以考虑结合芳烃重整厂家,对现有装置工艺进行优化,充分利用装置副产甲苯资源实现对二甲苯产能的增加。推广存在的问题主要是国内环保问题层出,整体舆论氛围较差,民众环保意识提高,加之传播媒体对对二甲苯毒性的过度渲染和误解,导致近年来国内民众谈PX色变,对PX项目的建设反应激烈,迫使多个对二甲苯项目被取消或暂缓实施,加大了技术推广的难度。