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东华科技这项绿色低碳技术荣获中国专利银奖!

2023-08-08 15:08来源:东华科技ecec 微信公众号 浏览量:

中国专利奖

中国专利奖由国家知识产权局与世界知识产权组织共同主办,是知识产权领域的最高级别政府奖项,也是中国专利领域的最高荣誉,具有极强的社会影响力和权威性。该奖项主要聚焦重点产业和关键领域核心技术,突出制造业的“大国重器”,解决关键技术难题,体现了行业的最高科技水平。



第二十四届中国专利银奖项目名单(部分)


近日,国家知识产权局发布《关于第二十四届中国专利奖授奖的决定》,东华科技“一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺”专利荣获中国专利银奖,这是公司首次获此殊荣,实现了该奖项零的突破。


第七十六期

本期东华故事

跟随小编一起

探索东华科技创造性开发出的

节能、降耗、减碳

生产乙二醇合成气的全新工艺

攻克行业技术难题

斩获中国专利银奖的奥秘!


乙二醇又名甘醇,是鲜少被社会大众所熟知的化工原料,也是推动中国穿衣革命创造美好生活的功臣。乙二醇工艺路线分为石油化工路线和非石油路线。作为全球第一大乙二醇消费国,我国能源结构具有“富煤、贫油、少气”的特点,寻找非石油路线的乙二醇技术是符合国情的新型化工发展方向。

拥有六十年厚重历史的东华科技,是我国化工行业的先行者,也是国家战略的跟随者和践行者。为助推摆脱乙二醇进口依赖,东华科技及其联合体创新开发了合成气制乙二醇技术,并成功应用于全球首套电石炉尾气制乙二醇装置,全球首套焦炉煤气制乙二醇装置,全球最大煤制乙二醇装置,全球最大天然气制乙二醇装置等。东华科技合成气制乙二醇技术处于世界领先水平,荣获全国质量创新大奖等多项大奖,在中国国内市场占有率超过70%,开创了国内非石油路线生产乙二醇技术的先河。

本次获奖专利“一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺”正是乙二醇合成气制备的关键技术,是以焦炉煤气为原料转化制取合成气进而合成乙二醇的新型煤焦化工的重要路线之一。

本专利技术开创性地利用了ch₄-co₂重整技术,将二氧化碳转化为一氧化碳,解决了同类技术中存在的蒸汽/燃料耗量高、甲烷转化率低、一氧化碳不足、氢气严重过剩等问题,实现了二氧化碳的资源化利用,并在较大程度上降低了能耗,具有良好的经济性和环保效益,将助推国家实现“双碳”目标。

开创焦炉煤气利用新技术

在焦炉煤气制乙二醇技术的实践过程中,因同类技术无法充分利用外部碳源,造成得到的合成气中氢气、一氧化碳比例严重失调,在影响企业经济效益的同时还造成了环保问题。为解决制约焦化行业发展乙二醇产业的技术难题,从2013年开始,东华科技进行焦炉煤气制乙二醇技术的创新研发。依托公司在天然气化工、焦炉煤气化工、合成气制乙二醇技术领域丰富的经验成果,公司着力推动焦炉煤气转化单元核心技术攻关,探索打通焦炉煤气制乙二醇可持续发展的通道。

通过反复研究反应机理,汇总、比对大量模拟计算数据,分析不同类型重整工艺对重整后合成气成分的影响因子,对反应器做流场模拟,以及和国内外主要重整催化剂厂家专家进行研讨等,历经四年的艰辛探索和实践,东华科技终于找到了攻克此技术难题的方法——在严格控制原料焦炉煤气中二氧化碳、甲烷比例的前提下,添加足量二氧化碳;在不会出现析碳反应的安全范围内最大程度降低水、甲烷的比例;采用抗积碳高活性镍基催化剂;同时采用部分氧化工艺。将以上工艺技术有机结合,再配以安全高效的自动化控制系统,可有效地调节转化炉出口合成气中氢气、一氧化碳比例,以期达到或接近乙二醇生产理想的原料气气体配比。在此基础上,公司开创了一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺新技术,各项指标均优于同类技术水平。

实现资源效益最大化

本发明专利采用的ch₄-co₂重整技术相较于同类技术,可以减少转化单元20%~30%的工艺蒸汽消耗、减少25%~35%的燃料消耗,不仅可以消耗工艺系统内部本身的二氧化碳,还可以消纳外部碳源,实现负碳,并且可使下游乙二醇装置的产量提高25%~35%。

以一个200万吨/年焦化装置配套55000nm³/小时焦炉煤气综合利用项目为例:采用本项技术,转化单元的蒸汽消耗下降近30%,燃烧消耗下降25%;减少二氧化碳排放5820 nm³/小时,同时乙二醇产量可增产33.3%。本项技术可以为企业减排二氧化碳 9.1万吨/年,节约运行成本约2500万元/年,增加产品收益约3600万元/年,同时,其制造成本较石油、煤炭等原料路线低600~1200元/吨,切实实现了焦炉煤气资源化利用和经济效益最大化。

本发明专利采用的ch₄-co₂重整技术,不仅适用于焦炉煤气,还适用于如天然气、页岩气、合成油尾气、炼厂干气等(富)甲烷气体的加工,是一种直接消耗二氧化碳制备工业气体、解决温室效应的非常有效的手段。

在国内“碳达峰、碳中和”战略背景下,该技术可以大量转化利用二氧化碳而较少消耗蒸汽/燃料,技术通用性好,可有效缓解企业的碳减排压力,并为下游高附加值化学品提供适宜氢碳比的合成气原料。

引领行业绿色发展

实践是检验技术的唯一标准,本技术研发成功后,即刻得到山西多家焦化企业的青睐,得以实现工业化应用,并取得了预期的效果,为山西煤炭能源企业转型升级树立了新的标杆。

东华科技在技术创新、大国崛起的使命担当中,与合成气制乙二醇技术结下了不解之缘,在乙二醇技术研发上取得了累累硕果。时至当下,公司合成气制乙二醇技术已经迈入精细化阶段,原料结构可以实现煤、天然气、电石炉气、焦炉煤气或转炉气等碳氢工业尾气多种选择,可以在催化剂、工程建设、副产品和节能降耗等后续延伸服务上提供全方位服务,并通过优化流程、应用节能降耗先进工艺及设备,实现乙二醇装置的大型化和行业能效水平的提高。

同时,公司还积极开拓乙二醇产业链相关产品,例如草酸、乙醛酸、草酰胺和聚乙醇酸等技术,以提高合成气制乙二醇技术的综合竞争力。公司承担(参与)的安徽省重大专项“乙二醇中间产品草酸二甲酯制备草酰胺关键技术研发”“乙二醇分离纯化技术开发及产业化”已顺利通过省科技厅的验收,中国化学科技专项“草酸电解制乙醛酸技术研发”也进入最后冲刺阶段。


勇立潮头敢为先,奋楫扬帆谋新篇。正值“十四五”规划推进的中坚之年,此次摘得中国专利银奖,是国家给予东华科技焦炉煤气制乙二醇合成气技术的崇高荣誉,充分彰显了公司在乙二醇产业上的技术能力和创新实力,扩大了公司在行业内的知名度和影响力。

未来,公司将继续肩负“交付价值、精彩人生”的企业使命,以“创新求实”为指引,积极开发及拓展绿色乙二醇、绿色dmc技术路线,积极践行乙二醇和新能源耦合发展,继续为推动行业绿色低碳可持续发展储能发力。



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