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“变革性洁净能源关键技术与示范”A类战略先导专项重大科技任务“合成气制高碳醇”取得关键进展

来源:中国能源网 时间:2020-01-09 16:43:19浏览量:0

11月26日,中科院“变革性洁净能源关键技术与示范”A类战略先导专项重大科技任务“合成气制混合醇联产柴油万吨/年级工业示范”的阶段性研究成果“合成气制高碳醇Co-Co2C(钴-碳化钴)基催化剂的创制及其在万吨级装置上的评价试验”在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,鉴定委员会专家一致认为:合成气制高碳醇Co-Co2C基催化剂获授权发明专利11件,属于原创性技术,指标先进,应用性强,居国际领先水平。

  该项目由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)与陕西延长石油榆林煤化有限公司共同开展,于2018年正式启动。项目创新性地首次采用大连化物所开发的碳材料负载的新型钴-碳化钴基催化剂,在大型浆态床反应器中完成了世界首例合成气一步制高碳醇联产液体燃料的万吨级工业试验。今年10月31日至11月2日,该工业试验通过了中国石油和化学工业联合会组织的连续72小时催化剂性能考核。在装置负荷30%的条件下,合成气总转化率大于84%,甲烷选择性低于6%,醇/醛总选择性高于42%。

  高碳醇是重要的精细化工原料,用于合成增塑剂、洗涤剂、表面活性剂及多种精细化学品,其后加工产品在纺织、造纸、医药等领域的应用十分广泛。目前高碳醇的市场售价为1.5万元/吨,全球年消费量约为1500万吨。随着我国精细化工行业的快速发展,国内高碳醇市场年均需求量超过两百万吨,且以年均10%速率递增。当前,国际主流的高碳醇生产方法——高碳烯烃氢甲酰化法的原料和工艺技术被国外垄断,国内企业普遍采取油脂加氢法生产高碳醇,产能约70万吨/年。由于油脂加氢法所用原料国内无法生产,全部依赖进口,价格昂贵且来源不稳定,使得高碳醇产量始终无法扩大,相关下游产业也严重受限。该项目的推广实施,将为以高碳醇为原料的精细化工行业提供廉价而充足的原料来源。

此外,该项目通过调变催化剂可以改变产物中高碳醇与液体燃料的比例,符合我国大力发展煤制液体燃料、保障国家能源安全的指导思想,能够显著提升煤制燃料企业的经济效益,提高装置经济性和抗风险能力。同时,以高碳醇为原料可以生产高碳a-烯烃,从而缓解我国润滑油基础油供应的紧张局面,高碳a-烯烃也是我国发展高端聚乙烯材料紧缺的原料。该项目所用催化剂载体为碳材料,易于回收处理,可实现低固废甚至无固废。

  该项目开拓了一条合成气清洁转化直接制高碳醇等高附加值精细化学品的新途径,为合成气中氧元素的高值化利用提供了新的发展方向,是合成气化工向高值化、精细化转型的重大进展。

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