【建國75周年 致敬奮斗者】優(yōu)秀項目:液相烴中二氧化硫吸附法高精度脫除新技術(shù)項目
2023年,北京石油化工工程有限公司(簡稱:北油工程)“液相烴中二氧化硫吸附法高精度脫除新技術(shù)”榮獲2023年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進步獎三等獎。該技術(shù)實現(xiàn)了碳四烷基化過程中得到的未轉(zhuǎn)化液相異丁烷高價值轉(zhuǎn)換和充分再利用,具有能耗低、精度高、產(chǎn)量大、可靠性強、附加值高的特點,具有廣泛而深刻的安全、環(huán)保、經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展的多重價值。
異丁烷可以作為異丁烷脫氫裝置的原料,在碳四硫酸法烷基化過程中未轉(zhuǎn)化的異丁烷出料中一般都含有微量的二氧化硫,會造下游異丁烷脫氫裝置催化劑中毒失活,影響了異丁烷“變廢為寶”的資源化價值。
為盡快破解這一產(chǎn)業(yè)鏈“卡點”問題,北油工程攜手陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司煉化公司、中國石油大學(xué)(北京)組建創(chuàng)新聯(lián)合體,“抱團式”攻堅該項技術(shù)難題。
化工行業(yè)一個新工藝的產(chǎn)生,過程極其繁瑣漫長,從實驗室到中試再到工業(yè)示范生產(chǎn),通常要經(jīng)過多輪試驗和完善,最后才能產(chǎn)業(yè)化。項目實施過程中,項目合作團隊面臨許多問題和挑戰(zhàn),每走一步都是“摸著石頭過河”。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),氣相中SO2含量脫到1ppm以下相對容易,但進料是液相C4,需要汽化耗能,另外在脫除過程中C4有可能進入廢堿液中,存在安全風(fēng)險。因此,結(jié)合項目實際制定最優(yōu)工藝路線成為突破的關(guān)鍵。通過對工藝流程和技術(shù)參數(shù)的對比、分析和優(yōu)化,項目合作團隊最終找到了全套工藝的突破和控制的關(guān)鍵點,確保了技術(shù)方案的可行性和穩(wěn)定性。
歷經(jīng)多次研究論證,合作團隊提出液相碳四吸附法脫SO2最大的優(yōu)點是脫除精度高,吸附劑可以再生,是液相碳四脫硫的最佳選擇。經(jīng)6年協(xié)同創(chuàng)新、不懈攻關(guān),成功開發(fā)出液相烴中二氧化硫吸附法高精度脫除新技術(shù),此技術(shù)提供了一種液相烴中二氧化硫高吸附容量、高選擇性、可再生的吸附劑,實現(xiàn)了碳四烷基化過程中得到的未轉(zhuǎn)化液相異丁烷高價值轉(zhuǎn)換和充分再利用。
該技術(shù)提高了異丁烷脫氫催化劑的壽命,降低單耗,使烯烴產(chǎn)量增加,顯著改善了經(jīng)濟效益。為烷基化未轉(zhuǎn)化C4利用,尤其是為異丁烷脫氫生產(chǎn)異丁烯提供了一種嶄新的解決方案,填補了國內(nèi)技術(shù)空白。
該技術(shù)成果獲國家授權(quán)專利5件,發(fā)表論文4篇,構(gòu)成了較為完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。已在陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司延安石油化工廠建成1套碳四硫酸法烷基化過程中得到的未轉(zhuǎn)化的異丁烷深度脫硫裝置,裝置處理能力15萬噸/年。凈化后的異丁烷作為30萬噸/年丙烷/異丁烷脫氫裝置生產(chǎn)烯烴的原料。該項目工業(yè)生產(chǎn)裝置已穩(wěn)定運行五年多時間,吸附劑壽命超過了四年。裝置創(chuàng)造了良好效益,同時保護了異丁烷脫氫催化劑,實現(xiàn)了混合烷烴脫氫裝置的穩(wěn)定運行。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織專家在對該項目成熟度成果鑒定時表示:本技術(shù)創(chuàng)新性強,核心技術(shù)處于國際先進水平。