由中國石油石油化工研究院完成的丙烯氧化制丙烯醛、丙烯醛氧化制丙烯酸催化劑的開發及工業應用項目近日榮獲中國發明協會“發明創業成果獎”一等獎。
石化院開發的丙烯氧化制丙烯醛、丙烯醛氧化制丙烯酸催化劑2003年首次實現工業應用,2004年獲國家科技進步二等獎。該催化劑的國產化迫使進口劑大幅降價,單套裝置催化劑成本由原近億元下降了百分之六七十,從而開啟了中國丙烯酸行業的爆發式增長。短短14年間,中國丙烯酸產能由2003年的14萬噸/年迅速增長至2017年的324萬噸/年。
但隨著行業的飛速發展,對催化劑綜合性能又提出了新要求,需要在不改變現有裝置條件下更大限度提高裝置產能。這也就意味著催化劑要適應更高的丙烯運行空速,同時在高空速運行條件下催化劑活性組分要保持穩定。
石化院通過借助催化劑設計新方法以及計算機程序控制的制備工藝改進等措施,成功開發出高空速、高選擇性的丙烯醛、丙烯酸催化劑。通過特種物質的引入和制備工藝的優化,使活性相更穩定;構建了復合金屬氧化物催化劑多活性中心協同作用的機制,提高了催化劑的丙烯轉化活性和丙烯酸產物選擇性;開發了針對高硝酸鹽含量物料的專有成型工藝,改善了顆粒強度和規整度。
2018年,新開發的催化劑應用于山東開泰、蘭州石化8萬噸/年丙烯酸裝置。與裝置同期采用的進口劑相比,催化劑各項指標與其水平相當,實現了進口劑的替代。