1月30日，筆者走進西南化工研究設計院有限公司(以下簡稱“西南院”)展廳，只見黑色、灰色、褐色等不同顏色的催化劑整整齊齊地擺在展示柜內(nèi)，工作人員正介紹著各類催化劑，“這是烴類蒸汽轉化催化劑，這是甲烷化催化劑……這個黑色的圓柱體就是XNC-98-5型甲醇合成催化劑。”

(資料圖)

近日，國家能源集團180萬噸/年煤制甲醇裝置采用西南院自主研發(fā)的XNC-98-5型甲醇合成催化劑，在將裝置負荷提升到108%的情況下，生產(chǎn)的MTO級甲醇(指符合進甲醇制烯烴裝置的原料甲醇)產(chǎn)量達到259噸/時，各項工藝指標全部滿足工藝要求，相同負荷下，單程轉化率優(yōu)于國外催化劑，標志著我國大型煤制甲醇裝置合成催化劑國產(chǎn)化取得重大突破。

甲醇合成催化劑的研發(fā)人員正在做實驗。受訪者供圖

國產(chǎn)甲醇合成催化劑“擠”進市場

甲醇作為重要的基礎化工原料，在傳統(tǒng)化工領域應用廣泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工產(chǎn)品的上游原料。其在傳統(tǒng)下游也有廣泛應用，包括塑料、合成纖維、合成橡膠、膠粘劑、染料、涂料、香料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等。

甲醇裝置的大型化可大幅降低單位投資、能耗和生產(chǎn)成本，因此百萬噸規(guī)模以上的大型甲醇裝置產(chǎn)能在全國總產(chǎn)能中的占比已達50%。

西南化工研究院相關負責人表示，近年來，國內(nèi)建設了大量煤制烯烴裝置，其配套的百萬噸以上規(guī)模的大型甲醇裝置全部采用國外公司提供的甲醇合成工藝包，同時國外公司也捆綁銷售甲醇合成催化劑。

“由于甲醇合成催化劑的使用性能好壞，對大型煤制烯烴裝置的經(jīng)濟運行效益影響顯著，以及國外公司對大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑市場的壟斷，過去國產(chǎn)甲醇合成催化劑進入該市場困難巨大?！痹撠撠熑苏f。

面對上述情況，西南院多年來一直致力于研發(fā)新型甲醇合成工藝和催化劑，早在20世紀70年代便已對此方面的研究開題立項，這讓西南院成為國內(nèi)最早開展低壓合成甲醇工藝及催化劑研究的科研院所。截止目前，西南院已制備C302、CNJ206、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應用于國內(nèi)大中小型甲醇合成裝置130多套。

多項創(chuàng)新助力國產(chǎn)催化劑自主可控

“相較于國內(nèi)外其他款型的甲醇合成催化劑，我們最新研發(fā)的催化劑轉化率更高、熱穩(wěn)定性更好、選擇性更高、使用壽命更長，使用時溫度、壓力、空速范圍也更寬。”西南院催化劑研發(fā)團隊技術人員表示，該團隊采用先進的催化劑制備技術，確保了活性組分(催化劑必備單元，沒有該單元就沒有催化作用)的高度分散和協(xié)同，極大提升了催化劑的綜合性能。

該院相關負責人說，其研發(fā)團隊嚴格控制催化劑中鐵、鎳及鈉等雜質(zhì)含量，實現(xiàn)了更低的乙醇等雜醇含量以及石蠟等副產(chǎn)物的生成，降低了甲醇能耗及生產(chǎn)成本，且催化劑還具有較好的物化性能和催化性能，進一步提升了催化劑的使用壽命，確保催化劑可以在更高的反應溫度、壓力以及反應空速下長周期高效運行。

“此次西南院XNC-98-5型甲醇合成催化劑在國家能源集團180萬噸/年規(guī)模大型甲醇合成裝置成功投用，邁出了大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑國產(chǎn)化征程上的關鍵一步?！蔽髂匣ぱ芯吭合嚓P負責人說，下一步該院將繼續(xù)面向國家“雙碳”目標，攻關甲醇合成工藝和催化劑制備新技術及其他科研項目，加強關鍵核心技術自主可控，有序推動現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為保障國家能源安全作出更多貢獻。

關鍵詞： 化工研究院 生產(chǎn)成本 使用壽命