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实现乙烯加氢催化剂跨越(附图)

——记2013年度中国石化科技创新功勋奖获得者、北京化工研究院教授级高工戴伟

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2014-03-20 09:33:02  来源:中国石化报


1955年生,国务院政府特殊津贴获得者,长期主持烯烃领域催化剂及成套技术的研发、生产、工业应用和技术服务工作,主持开发全国各乙烯装置各种工艺路线所需的全部催化剂,并已在全国乙烯装置广泛应用。乙烯装置改扩建和大型化后,流量增大导致碳二反应器的进口与出口压降增大、能耗增加,急需高空速低压降催化剂。

戴伟简介

  戴伟简介

  1955年生,国务院政府特殊津贴获得者,长期主持烯烃领域催化剂及成套技术的研发、生产、工业应用和技术服务工作,主持开发全国各乙烯装置各种工艺路线所需的全部催化剂,并已在全国乙烯装置广泛应用。

  “采用多种国际首创技术,主持开发出国内各乙烯装置各种工艺所需的所有加氢催化剂,创造了显著的经济效益和社会效益,推动了乙烯技术国产化。”中国石化科技创新功勋奖获得者、北京化工研究院教授级高级工程师戴伟在研发领域探索近30年,实现了国产乙烯装置加氢催化剂的跨越式创新。

  乙烯是生产现代化工产品的基础原料。在乙烯生产过程中,石油裂解气碳二组分中的乙炔是生产聚烯烃和环氧乙烷等化工产品所用催化剂的“毒物”,要得到高纯度乙烯就必须降低乙炔含量。由此,加氢催化剂的研发应运而生。

  上世纪60年代,北化院研发出国产加氢催化剂。但到上世纪90年代,高成本进口新型加氢催化剂仍占据国内90%市场。随着国内乙烯需求量的逐年增加,各乙烯厂开始对原有装置进行改扩建,国产新型加氢催化剂的研发迫在眉睫。

  1993年,已在加氢催化剂领域探索近10年的戴伟,成为北化院加氢催化剂研发团队领队。“要实现跨越式创新,就要敢于采用与别人不一样的方法,实现关键指标性能的明显提高。”戴伟说。

  乙烯装置改扩建和大型化后,流量增大导致碳二反应器的进口与出口压降增大、能耗增加,急需高空速低压降催化剂。国外催化剂生产商一直将提高催化剂的选择性作为关注点,而戴伟及其团队在聚焦催化剂选择性的同时,还重点关注如何降低压降。他们独辟蹊径,从催化剂载体制备入手设计了一种齿形异形载体,在国际上首次用于碳二选择加氢反应。这种载体制备的催化剂,不仅选择性指标比进口催化剂略胜一筹,而且使乙烯装置在产能增加50%的情况下,压降不增反减,消除了加氢反应器的瓶颈。

  “不仅要对本专业领域熟悉,而且要了解其他领域。”实现学科交叉,是戴伟倡导的理念,这种理念带来新跨越。

  在选择加氢反应中,乙炔会生成乙烯、乙烷以及绿油等低聚物。提高乙烯收率,必须抑制低聚物的生成。

  “有没有一种物质可以阻止它们聚合呢?”戴伟想到在聚烯烃聚合反应中要千方百计去除的阻碍聚合反应的毒物。他筛选出合适的聚合反应毒物,提出抑制聚合反应的方法并得到验证,催化剂运行周期和使用寿命均延长50%以上。

  在催化剂制备方法上,戴伟将极易团聚在一起的纳米钯粒子,均匀分散负载到载体上。这是世界上首次开发成功辐射还原法催化剂制备新技术,使碳三催化剂的贵金属钯含量降低50%~70%,选择性提高10%以上,工业应用结果显示,优于国内外其他同类催化剂。

  催化剂组分变了,载体性能变了,制备方法变了,形状也改变了,这就是戴伟的跨越式创新之路。在他及其团队的努力下,国内各乙烯装置、各种工艺路线所需的加氢催化剂均已研发成功,并在全国乙烯装置得到广泛应用,市场占有率在70%以上,同时出口日本、新加坡、英国等多国。

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责任编辑:机经网编辑部 heyan
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