由中国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剂的开发及工业应用项目近日荣获中国发明协会“发明创业成果奖”一等奖。
石化院开发的丙烯氧化制丙烯醛、丙烯醛氧化制丙烯酸催化剂2003年首次实现工业应用,2004年获国家科技进步二等奖。该催化剂的国产化迫使进口剂大幅降价,单套装置催化剂成本由原近亿元下降了百分之六七十,从而开启了中国丙烯酸行业的爆发式增长。短短14年间,中国丙烯酸产能由2003年的14万吨/年迅速增长至2017年的324万吨/年。
但随着行业的飞速发展,对催化剂综合性能又提出了新要求,需要在不改变现有装置条件下更大限度提高装置产能。这也就意味着催化剂要适应更高的丙烯运行空速,同时在高空速运行条件下催化剂活性组分要保持稳定。
石化院通过借助催化剂设计新方法以及计算机程序控制的制备工艺改进等措施,成功开发出高空速、高选择性的丙烯醛、丙烯酸催化剂。通过特种物质的引入和制备工艺的优化,使活性相更稳定;构建了复合金属氧化物催化剂多活性中心协同作用的机制,提高了催化剂的丙烯转化活性和丙烯酸产物选择性;开发了针对高硝酸盐含量物料的专有成型工艺,改善了颗粒强度和规整度。
2018年,新开发的催化剂应用于山东开泰、兰州石化8万吨/年丙烯酸装置。与装置同期采用的进口剂相比,催化剂各项指标与其水平相当,实现了进口剂的替代。