烏魯木齊石化公司研發(fā)替代進(jìn)口催化劑
2019-05-29 08:59:59   作者:馮軍   點(diǎn)擊:10751   來源:中國(guó)石油報(bào)

“科研成果只有轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或技術(shù),滿足市場(chǎng)需求,才能形成生產(chǎn)力,推動(dòng)公司的發(fā)展?!睘豸斈君R石化公司科研人員在近幾年的科研工作中,才真正體會(huì)到這句話的含義。

在以往的科研工作中,烏魯木齊石化研究院的科技成果大都突出的是技術(shù)的先進(jìn)性以及潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,難以轉(zhuǎn)化為真正的生產(chǎn)力。為了改變這種成果轉(zhuǎn)化的被動(dòng)局面,近年來,烏石化科研人員改變思路,以催化劑研發(fā)為基礎(chǔ),以替代進(jìn)口為目標(biāo),組織開展了輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化催化劑的工業(yè)放大和應(yīng)用研究,成功實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年開題立項(xiàng),當(dāng)年完成催化劑的放大生產(chǎn),當(dāng)年工業(yè)應(yīng)用并取得與進(jìn)口催化劑活性相當(dāng)?shù)牧己眯Ч?,為研究院科研成果的轉(zhuǎn)化開辟了一條新路徑。

我國(guó)碳四碳五資源較豐富,但異丁(戊)烯短缺,煉油廠正構(gòu)烯烴含量較多且下游產(chǎn)品有限,相比正丁烷異構(gòu)脫氫、異丁烷脫氫等工藝,烯烴骨架異構(gòu)化技術(shù)具有流程簡(jiǎn)單、異構(gòu)烯烴選擇性高的優(yōu)點(diǎn),所以通過正構(gòu)烯烴骨架異構(gòu)化技術(shù)增產(chǎn)異丁(戊)烯受到關(guān)注。中國(guó)石油有輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化裝置5套,均選用進(jìn)口催化劑,且?guī)缀鯖]有議價(jià)權(quán)。

為此,公司研究院在2014年就開始著手ISO-C5-UPC催化劑的研發(fā),至2016年年底確定了催化劑配方及放大制備工藝技術(shù)。為了加快成果轉(zhuǎn)化的速度,研究院在2017年年初申請(qǐng)課題立項(xiàng)并獲批準(zhǔn),2017年上半年組織人員在不到4個(gè)月的時(shí)間內(nèi),克服重重困難,先后完成了工業(yè)原料的篩選試驗(yàn)、催化劑活性評(píng)價(jià)試驗(yàn)、異構(gòu)化反應(yīng)條件優(yōu)化試驗(yàn)、催化劑原材料采購、催化劑工業(yè)放大生產(chǎn)等工作,放大試生產(chǎn)出2.5噸烯烴骨架異構(gòu)化催化劑。2017年6月29日裝填于煉油廠輕烴車間的R301A中準(zhǔn)備開展工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。

自主研發(fā)的ISO-C5-UPC輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化催化劑于2017年9月在烏石化公司煉油廠輕汽油醚化裝置進(jìn)行了首次工業(yè)應(yīng)用,在反應(yīng)器出口溫度290-420攝氏度、質(zhì)量空速5.3-5.4h-1、反應(yīng)壓力0.1-0.3MPa的條件下,在整個(gè)32天的第一次運(yùn)行周期內(nèi),反應(yīng)后產(chǎn)品中的異構(gòu)烯烴含量在15%-24%之間,異構(gòu)烯烴平均含量為18.16%,滿足裝置異構(gòu)烯烴含量大于15%的指標(biāo)要求,取得了較好的應(yīng)用效果。

第一周期工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)束后,ISO-C5-UPC催化劑的再生試驗(yàn)采用反應(yīng)器內(nèi)再生的方式進(jìn)行。通過調(diào)整再生氣進(jìn)氣量和氧含量等參數(shù),嚴(yán)格控制催化劑床層最高溫度小于480℃,防止反應(yīng)器R301A中催化劑床層超溫。

再生后的催化劑第二次應(yīng)用的時(shí)間為44天。在質(zhì)量空速5h-1、反應(yīng)壓力0.1-0.27MPa、加熱爐出口溫度290-392攝氏度的條件下,異構(gòu)烯烴含量在15.5%-20.8%之間。說明確定的再生工藝條件能夠很好地恢復(fù)催化劑的活性。

從2017年9月ISO-C5-UPC催化劑投用至今的一年多時(shí)間里,產(chǎn)品中異構(gòu)烯烴含量在15%-24%之間。催化劑初始反應(yīng)溫度低、穩(wěn)定性好,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)外同類催化劑的水平,標(biāo)志著中國(guó)石油在輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化催化劑研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

ISO-C5-UPC輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化催化劑替代進(jìn)口催化劑不僅可降低相關(guān)引進(jìn)裝置的運(yùn)行成本,而且還可以在有MTBE、TAME裝置的煉油廠采用自有技術(shù)建設(shè)相應(yīng)的輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化裝置,增產(chǎn)高辛烷值的叔烷基醚,提高煉廠的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)用前景十分廣闊。

經(jīng)過測(cè)算,從替代進(jìn)口催化劑方面來看,一個(gè)換劑周期(兩年)可為烏石化公司節(jié)省經(jīng)費(fèi)631.6萬元。

通過“替代”破解催化劑轉(zhuǎn)化難題,科研成果迅速變成了“真金白銀”,轉(zhuǎn)化成了生產(chǎn)力,推動(dòng)著烏石化公司主營(yíng)業(yè)務(wù)的發(fā)展進(jìn)步。下步,烏石化研究院將加快輕質(zhì)烯烴骨架異構(gòu)化催化劑向中國(guó)石油和國(guó)內(nèi)同類裝置的推廣應(yīng)用步伐,促進(jìn)成果的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,提高成果轉(zhuǎn)化能力和效率。