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中石化石科院双氧水、氨肟化技术助力巴陵石化己内酰胺搬迁项目建设

发表时间: 2023-11-22 15:16:04

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近日,由中国石化石科院牵头,巴陵石化、安工院、石家庄炼化、上海工程公司以及天津大学等单位参与自主研发的浆态床双氧水绿色生产成套新技术、环己酮肟化制环己酮肟技术,在巴陵石化己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目首次成功放大应用。

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截至目前,采用石科院浆态床双氧水绿色生产成套新技术的巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目双氧水生产装置A线打通全流程,一次开车成功,运行平稳。

采用石科院环己酮肟化制环己酮肟技术的该项目环己酮氨肟化-己内酰胺装置也一次开车成功,成为世界单套产能最大环己酮氨肟化-己内酰胺装置,已产出国标优级品己内酰胺并顺利交付下游客户。

石科院两项自主技术在巴陵石化首次成功放大应用,标志着中国石化己内酰胺绿色生产成套新技术成功再次实现里程碑式突破,为巴陵石化己内酰胺产业链搬迁升级项目全线贯通提供坚实技术支撑,为中国石化打造世界技术最先进、规模最大的己内酰胺生产基地提供强劲科技动能。

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01巴陵石化己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目简介

己内酰胺作为生产尼龙-6合成纤维和工程塑料的单体,广泛应用于纺织、电子、汽车、航天航空等新材料领域,是关乎国计民生的重要大宗化工品。

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巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目位于湖南岳阳绿色化工产业园,是贯彻落实习近平总书记关于“守护好一江碧水”重要指示精神、破解“化工围江”难题的示范工程,工信部认定的示范工程和标杆项目,也是湖南省、中国石化“双重点”项目。项目涵盖从煤制氢到聚酰胺全产业链,建成后将成为世界技术和规模领先的己内酰胺(60万吨/年)生产基地。

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为确保巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目双氧水、环己酮氨肟化-己内酰胺装置顺利建成投产,石科院组织精兵强将,为巴陵石化提供科学细致的技术服务。


02浆态床双氧水装置一次开车成功

双氧水是生产过程最复杂和安全性要求最高的基础化学品之一,也是巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目新建己内酰胺装置重要的反应原料。2022年,我国双氧水全球市场占有率超过50%、年产能达到2400万吨,主要采用国外淘汰的固定床技术,但单装置产能和生产效率不足国外浆态床技术的1/4,是亟待突破的关键核心技术。

石科院携手相关单位组建的双氧水研发团队历经15年,自主研发出浆态床双氧水绿色生产成套新技术,目前已获授权中国发明专利72件和PCT国际专利1项。该技术集成4项创新点,包括3种催化剂、3项过程强化和2个新反应,实现了全流程生产技术创新,显著提升了生产效率,且浆态床工艺易于实现装置大型化,可以满足己内酰胺、环氧丙烷等生产项目的需求。

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石科院双氧水研发团队部分成员

2018年,巴陵石化利用该技术建成国内首套7.2万吨/年工业生产装置,开工以来装置运行平稳,各项指标远超国内技术水平,单位制造成本降低约20%,且本质安全性得到大幅提高,在生产效率、经济效益、节能环保等方面彰显优势。

2021年,巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目开工建设,继续采用该技术建设两套双氧水大型生产装置。根据项目规划,本次搬迁项目建设有A、B两套产能各44万吨/年的双氧水生产装置,单套规模居国内第二,具备年产27.5%标浓度的双氧水87.27万吨的能力。新建装置在国内首套浆态床蒽醌加氢制高浓度双氧水工业示范装置工艺技术和工业化生产成功应用的基础上,单套产能扩大6倍,并新增纯化单元以降低双氧水总碳含量,进一步提高产品质量标准,满足客户和下游环己酮氨肟化装置的需求。

2023年10月18日11时18分,在完成装置开车条件确认后,该装置A线投氢,并于21日13时52分产出合格双氧水,用时74小时34分,标志着该装置A线打通全流程并实现一次开车成功。

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巴陵石化己内酰胺搬迁升级项目新建双氧水生产装置


03世界单套产能最大环己酮氨肟化-己内酰胺装置一次开车成功


环己酮肟化制环己酮肟是己内酰胺生产的核心,对己内酰胺生产的技术经济性具有决定性的影响。2003年,石科院携手巴陵石化等单位开发的单釜於浆床环己酮氨肟化制环己酮肟技术实现首次工业应用。与传统的羟胺肟化工艺相比,该技术氮原子利用率从不足60%提升至90%以上,废气排放量下降99%,能耗降低40%,装置投资减少70%,经济和社会效益显著,达国际领先水平,推动了我国从完全依赖引进技术一跃成为拥有自主知识产权技术的世界己内酰胺第一生产大国,自给率从不足15%提升至98%,全球市场份额超过60%。

近年来,石科院锚定“双碳”目标,在多年氨肟化技术开发和应用的基础上进行二次创新:一方面,开发了高效减排的环己酮氨肟化升级技术,装置蒸汽消耗下降42%,废水排放量降低15%,环己酮、过氧化氢利用率进一步提高,装置技术经济水平再次大幅提升;另一方面,攻克了装置大型化的难题,将单套装置规模由10万吨/年提高到30万吨/年,单套装置产能达到世界领先。

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巴陵石化2×30万吨/年己内酰胺装置

石科院技术团队严把质量关,在中秋、国庆佳节期间仍旧坚守巴陵石化现场,围绕催化剂分离器等关键设备、原料微量杂质等关键因素逐项突破,指导巴陵石化进行应用性能评价试验,科学制定开车方案。

在石科院开工技术团队和巴陵石化的共同努力下,10月7日,巴陵石化环己酮氨肟化装置如期投料开车。10月9日,装置产出合格环己酮肟。10月14日,己内酰胺装置产出国标优级品。10月16日,生产出的首批己内酰胺产品交付下游客户,标志着巴陵石化己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目的环己酮氨肟化-己内酰胺装置一次开车成功,产品质量优异,满足高端应用需求。

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来源:中国石化茂名石化公司