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氯乙烯無(wú)汞化誕生新工藝

   2014-08-20 中華石化網(wǎng)中國(guó)化工報(bào)

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  8月16日,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)在山東德州召開(kāi)乙炔和二氯乙烷無(wú)汞催化合成氯乙烯新工藝科技成果鑒定會(huì)。與會(huì)專家一致認(rèn)為,該工藝屬世界首創(chuàng),總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,開(kāi)辟了無(wú)汞化生產(chǎn)氯乙烯的新途徑,對(duì)促進(jìn)聚氯乙烯(PVC)行業(yè)的汞減排和履行國(guó)際汞公約具有重要意義,推廣應(yīng)用前景廣闊,并建議研發(fā)單位進(jìn)一步加強(qiáng)反應(yīng)機(jī)理的研究和工藝過(guò)程的優(yōu)化,加快工業(yè)化示范裝置的建設(shè)。

  針對(duì)全球禁汞大環(huán)境下我國(guó)PVC行業(yè)所面臨的困境,結(jié)合近年來(lái)甲醇制烯烴(MTO/MTP)迅速發(fā)展的態(tài)勢(shì),開(kāi)發(fā)以乙炔、乙烯或二氯乙烷為原料生產(chǎn)氯乙烯的無(wú)汞催化新工藝路線,對(duì)PVC行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)意義重大。為此,中科易工(廈門)化學(xué)科技公司、中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院、德州實(shí)華化工公司和上海華誼工程公司組成“產(chǎn)學(xué)研設(shè)”聯(lián)合開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),合作開(kāi)發(fā)乙炔和二氯乙烷無(wú)汞催化合成氯乙烯新工藝。

  據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹,該新工藝以乙炔和二氯乙烷為原料,在炭載鋇鹽催化劑的作用下得到氯乙烯,是不同于傳統(tǒng)氯乙烯生產(chǎn)的一種全新的非汞催化制氯乙烯新工藝,且反應(yīng)條件溫和,催化劑選擇性極高,單體質(zhì)量高于傳統(tǒng)方法。相比于傳統(tǒng)的電石法PVC生產(chǎn)工藝,該技術(shù)噸PVC的電石消耗量下降50%,綜合能耗和生產(chǎn)成本均有所降低,而且完全消除汞污染,解決了電石法PVC行業(yè)汞污染這一世界難題。該工藝核心技術(shù)已獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)。

  中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織了以洪茂椿院士為專家組組長(zhǎng)的成果鑒定委員會(huì),對(duì)該項(xiàng)目2000噸/年氯乙烯中試裝置進(jìn)行了鑒定。專家組認(rèn)為,該工藝主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:自主研發(fā)了高活性、高選擇性的炭載鋇鹽催化劑,實(shí)現(xiàn)了乙炔和二氯乙烷原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),“三廢”排放少;開(kāi)發(fā)了多級(jí)激冷固定床反應(yīng)器,較好地控制了反應(yīng)溫度;開(kāi)發(fā)了二氯乙烷噴淋分離氯乙烯的提純新技術(shù),保證了氯乙烯單體的品質(zhì);中試裝置連續(xù)運(yùn)行4個(gè)多月的數(shù)據(jù)表明,乙炔單程轉(zhuǎn)化率可以保持在70%以上,氯乙烯的綜合收率達(dá)到98%以上,推廣應(yīng)用前景廣闊。

  中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)李勇武強(qiáng)調(diào),在乙烯法PVC企業(yè)生存艱難、電石法PVC遭遇汞污染問(wèn)題之際,該新工藝通過(guò)鑒定,是在夾縫中走出了一條既可實(shí)現(xiàn)無(wú)汞且可盈利之路。其工程化將對(duì)電石法PVC產(chǎn)生革命性的影響,有利于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。該工藝也成為業(yè)內(nèi)“產(chǎn)學(xué)研設(shè)”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、相互配套、技術(shù)創(chuàng)新的典范。由于該工藝和設(shè)備并不復(fù)雜,且節(jié)能減排效果好,因此推廣前景樂(lè)觀,應(yīng)加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

  據(jù)了解,德州實(shí)華化工公司將在此基礎(chǔ)上建設(shè)20萬(wàn)噸/年氯乙烯裝置,該裝置核心采用兩組10萬(wàn)噸/年的四級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器,預(yù)計(jì)投資5億元,與其已有的40萬(wàn)噸/年P(guān)VC項(xiàng)目相配套。項(xiàng)目有望于2015年建成,2016年投產(chǎn)。

  新聞快論

  無(wú)汞化的堅(jiān)定一步

  PVC是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品,撐起塑料工業(yè)的近半壁江山。我國(guó)受富煤、貧油的先天資源稟賦限制,比較適宜發(fā)展電石法PVC。但電石法工藝的一個(gè)致命弱點(diǎn)是存在汞污染,如果不能很好地解決這個(gè)問(wèn)題,電石法PVC行業(yè)的生存發(fā)展就堪憂。PVC生產(chǎn)少汞化、無(wú)汞化,幾代化工人孜孜以求。而乙炔和二氯乙烷無(wú)汞催化合成氯乙烯新工藝的誕生,為這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了福音,是中國(guó)氯堿工業(yè)無(wú)汞化進(jìn)程的堅(jiān)定一步。

  這項(xiàng)新工藝技術(shù)有可能給行業(yè)、給社會(huì)帶來(lái)什么呢?第一,它將顯著降低PVC行業(yè)的成本和能耗。與電石法相比,新工藝的電石消耗量下降約50%;與乙烯法相比,新工藝可節(jié)約二氯乙烷裂解的高能耗,并降低設(shè)備投資。第二,它可以提高PVC產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,為中國(guó)PVC產(chǎn)品進(jìn)入歐美市場(chǎng)開(kāi)啟大門。第三,新工藝將為煤制烯烴打開(kāi)發(fā)展新空間。在煤制烯烴實(shí)現(xiàn)規(guī)模化之后,與該無(wú)汞新工藝結(jié)合,將有望替代部分電石法PVC,從而消除汞污染。可見(jiàn),無(wú)論是對(duì)PVC行業(yè)自身的轉(zhuǎn)型升級(jí),還是對(duì)汞減排和國(guó)際汞公約履約的社會(huì)責(zé)任,它都有著巨大而深遠(yuǎn)的意義。

  但是,預(yù)期的效應(yīng)要變成現(xiàn)實(shí)還有較長(zhǎng)一段路要走。無(wú)汞化新工藝要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,還面臨技術(shù)、原料、市場(chǎng)、管理等多方面的挑戰(zhàn)。如果說(shuō)新技術(shù)研發(fā)考驗(yàn)的是研發(fā)團(tuán)隊(duì)的聰明智慧,那么,現(xiàn)在是到了考驗(yàn)技術(shù)擁有者、行業(yè)組織和氯堿企業(yè)、政府管理部門集體智慧和能力的時(shí)候了。愿無(wú)汞化新工藝早日在中國(guó)氯堿工業(yè)的叢林中長(zhǎng)成參天大樹(shù)。

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