中海油天津院開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)全涂覆型丙烯氧化制丙烯酸催化劑及氧化工藝技術(shù)，打破了國(guó)外公司在全涂覆型催化劑領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，共獲中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)。2023年，全涂覆型催化劑在某石化企業(yè)14萬(wàn)噸/年丙烯酸裝置上一次開(kāi)車(chē)成功。
丙烯酸是丙烯下游產(chǎn)業(yè)鏈主要產(chǎn)品之一，具有易降解的特性，下游產(chǎn)品主要包括丙烯酸酯、高分子吸水樹(shù)脂（SAP）、助洗劑、特種丙烯酸酯、水處理劑等，是支撐造紙、涂料、紡織、家庭衛(wèi)生、皮革、建材等重要產(chǎn)業(yè)發(fā)展的上游原材料，是推動(dòng)丙烯工業(yè)的發(fā)展重要驅(qū)動(dòng)力，市場(chǎng)空間極其廣闊。目前國(guó)內(nèi)丙烯酸裝置長(zhǎng)期開(kāi)工產(chǎn)能在300萬(wàn)噸/年以上，隨著丙烯酸市場(chǎng)需求量的增加，國(guó)內(nèi)丙烯酸裝置產(chǎn)能穩(wěn)步增加。
丙烯酸通常采用丙烯兩步氧化法生產(chǎn)，即第一步由丙烯氧化生成丙烯醛，第二步由丙烯醛氧化生成丙烯酸。丙烯氧化催化劑是丙烯酸生產(chǎn)技術(shù)的核心，攻關(guān)難度大，技術(shù)壁壘高，決定著丙烯單耗、產(chǎn)品收率、生產(chǎn)穩(wěn)定性。中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)天津院）基于反應(yīng)機(jī)理認(rèn)知、活性組分調(diào)控、成型方法創(chuàng)新與反應(yīng)工藝突破，開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)全涂覆型丙烯氧化制丙烯酸催化劑及氧化工藝技術(shù)，突破了現(xiàn)有催化劑的活性、選擇性與穩(wěn)定性矛盾問(wèn)題，解決了氧化反應(yīng)過(guò)程中熱量積聚問(wèn)題。
圖1 丙烯氧化生成丙烯酸工藝流程簡(jiǎn)圖
全涂覆型丙烯兩步氧化制丙烯酸催化劑及氧化工藝技術(shù)具有丙烯單耗低、反應(yīng)床層溫度穩(wěn)定、選擇性高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，打破了國(guó)外公司在全涂覆型催化劑領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，共獲中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)。2023年，全涂覆型催化劑在某石化企業(yè)14萬(wàn)噸/年丙烯酸裝置上一次開(kāi)車(chē)成功，運(yùn)行指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，為丙烯酸裝置“提質(zhì)、降本、增效”提供技術(shù)保障。
（1）全涂覆型氧化催化劑，機(jī)械強(qiáng)度高、磨耗低、反應(yīng)熱分散效果好。
基于“自熱傳導(dǎo)”理念，開(kāi)發(fā)全涂覆型催化劑，內(nèi)嵌高導(dǎo)熱性能載體，原位分散反應(yīng)熱，反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)易控；
采用全自動(dòng)化涂覆成型技術(shù)，催化劑活性涂層與載體結(jié)合強(qiáng)度高，耐熱沖擊和物料沖擊性強(qiáng)，具有更長(zhǎng)使用壽命。
（2）全涂覆型氧化催化劑應(yīng)用技術(shù)，操作彈性大、單耗低、穩(wěn)定性好。
通過(guò)催化劑級(jí)配技術(shù)合理調(diào)配反應(yīng)器內(nèi)各區(qū)域物料反應(yīng)比例，“削峰填谷”分散反應(yīng)熱，抑制床層熱點(diǎn)；
催化劑具有丙烯轉(zhuǎn)化率與丙烯酸選擇高、穩(wěn)定性好、操作彈性大，可適應(yīng)丙烯空速80-120 h-1工況；
高效催化劑器內(nèi)再生技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)催化劑活性相重構(gòu)復(fù)原，延長(zhǎng)催化劑使用壽命和裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
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