煤基α-烯烃分离及利用成套技术
一、技术名称
煤基α-烯烃分离及利用成套技术
费托合成是煤碳清洁高效利用最有效的途径之一。费托合成油具有α-烯烃含量高、无硫、无氮、少芳烃等优点。传统费托合成油利用途径是通过加氢工艺生产成品油,未能有效利用高附加值α-烯烃资源,需寻求新的高值化利用途径。
针对费托合成油的高值化利用,中海油天津化工研究设计院有限公司基于催化材料及工艺方面创新,开发了先进的煤基α-烯烃分离及利用成套技术。成套技术由费托合成油脱氧、烷烯分离及α-烯烃羰基合成工艺构成,可实现费托合成油的高值化利用,进一步提升企业经济效益。
二、先进性阐述
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成套技术工艺流程示意图
脱氧工艺可将费托合成油中氧化物深度脱除,为后续烷烯分离提供原料。经脱除富集的含氧化合物,可作为优质高碳醇或其他含氧有机化工原料。
烷烯分离工艺可将费托合成油中烯烃组分分离,抽出液中烯烃产品纯度≥99%,收率≥90%,是优质的PAO、POE、高碳醇合成原料;抽余液富含烷烃组分,是优质的乙烯裂解/催化裂解原料或烷基苯、二元酸等化工品生产原料。
以吸附分离得到的高品质α-烯烃为原料,经羰基合成生成高碳醛,再经加氢得到高碳醇。α-烯烃转化率≥95%,高碳醇选择性≥90%,原子利用率高,高碳醇产品质量高。
吸附分离得到的高品质α-烯烃作为羰基合成原料,具有以下优势:
(1)杂质含量低,避免羰基合成催化剂中毒,提高催化剂寿命;
(2)α-烯烃浓度高,反应速率快,减小反应釜体积,提高设备利用率;
(3)烷烃惰性组分少,排空量减少,降低了排空时α-烯烃的夹带损失;
(4)α-烯烃中仅含烷烯组分,含氧化合物含量低,羰基合成加工处理后产品,品质优良,组分明确,性能优于天然脂肪醇,属优等品。
成套技术具有如下特点:
原料适应性强:适用于不同馏分段的费托合成油,各碳数的α-烯烃均可作为羰基合成原料;
费托油深度脱氧:实现费托合成油深度脱氧,产品中氧化物可<1μg/g;
分离及反应效率高:分离产物纯度、收率高,原子利用率理论上可达100%;
产品附加值高、产品方案灵活:产品可作为高质量洗涤剂醇,售价较天然脂肪醇高,可根据市场需求,调整工艺路线及产品方案。
三、案例分享
成套技术完成了中试开发,目前处于工业化推广阶段,典型中试试验结果如下:
案例一:C10~C16费托合成油烯烃分离中试
以某企业C10~C16费托合成油开展中试实验,原料含氧化合物为3.6%,烯烃含量为66.3%,通过脱氧+烷烯分离工艺,实现了含氧化合物的深度脱除(<1μg/g),分离烯烃纯度≥99%,烯烃收率≥90%。
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案例二:C5~C9费托合成油烯烃分离中试项目
以某企业C5~C9费托合成油开展中试实验,原料含氧化合物含量为0.52%,烯烃含量为72.5%,通过脱氧+烷烯分离工艺,实现了含氧化合物的深度脱除(<1μg/g),分离烯烃纯度≥99%,烯烃收率≥85%。
案例三:C10~C12 α-烯烃羰基合成制C11~C13高碳醇中试
以费托合成油经吸附分离得到的C10~C12 α-烯烃开展中试实验,通过羰基合成及固定床加氢工艺,实现了α-烯烃高效制高碳醇,α-烯烃转化率≥95%,高碳醇收率≥90%。
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四、关于中海油天津化工研究设计院有限公司
中海油天津化工研究设计院有限公司(简称天津院)始建于1958年,占地面积42万平方米,是原化学工业部直属重点科研院所之一,是国内最早、最大的专业从事工业水处理、无机盐和催化剂载体研究的中央级综合性研究院。2000年根据国家深化科技体制改革的要求,转制为国有科技型企业,2006年加入中国海油石油总公司,是一家集研究开发、行业服务、工程设计和高新技术产业化为一体的综合型科研单位。
天津院现有正式员工860人,其中本科学历以上员工有450人,占全院71%,博士25人,硕士152人,本科273人。具有高级及以上技术职称190人,工程技术人员占72%,其中享受国务院政府特贴7人,天津市授衔专家1人,总公司专家 2 名,海油发展专家 7 名,教授级高工 44 名;具有各类专业资质人员 107 人;近年人员结构不断优化,2004年国家批准建博士后工作站,博、硕士占研发70%以上。
天津院拥有先进的科研设备和装备,近年来科技平台建设累计投资超过2亿元。拥有原子吸收光谱、6站比表面测定仪、气相色谱仪、ICP、热分析仪、X-光衍射仪、X-光荧光光谱仪、激光粒度仪、化学吸附仪、扫描电镜等数十套进口大型分析表征仪器;同时还拥有多功能循环冷却水动态模拟实验装置、工业废水处理联合实验装置等完善的评价装置。
天津院建院60多年来,共开展了近 2000 项课题研究,取得科研成果1200余项,获省部级以上科技奖励164项,其中国家级奖励15项。申请专利274项, 获专利授权135项,近五年专利申请数量以25%/年的速度递增。共制修订国家和行业标准1069项,其中国家标准509项。
天津院历来高度重视创新能力建设和高科技成果的产业化,在推动经济结构调整升级、促进行业科技进步的同时,实现自身发展。目前,已拥有国家工业水处理工程技术研究中心、国家工业水处理工程技术推广中心、石化工业水处理国家工程实验室等10多个国家级中心和实验室。出版国内外公开发行、中文核心期刊《工业水处理》和《无机盐工业》。
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