李巖梅(蘭州藍星清洗有限公司,甘肅 蘭州 700060)
重視新型催化劑開發優化化工過程工業
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從生產的角度來看化學工業屬于標準的過程工業,這種產業推廣的目的是為了將能量以及物質進行轉化,其在轉化的過程中需要相關的設備以及工藝等來輔助完成生產。當前為了提高化學工業的生產效率以及減少其對環境的污染,世界化學工業已經掀起了針對化工過程進行優化的風潮。在這種形式下,現針對該行業 新型催化劑的具體開發進行探討。
化學工業;強化化工;新型催化劑;開發
對化學工業的優化可從狹義和廣義兩方面進行分析:即狹義上是針對某一生產目標,通過強化設備效能、提高工藝效率等方法達到企業產品單位能耗的降低、廢品減少的效果;而廣義上是指通過對新工藝以及新裝置的使用,達到強化生產設備以及生產過程的優化目的,這其中包含化工過程的概念、控制等方面。
現階段針對化工過程的強化以及發展在我國已經取得了一定的成效,以化肥工業、合成材料工業以及石化工業等為代表的領域推動了化工過程的快速發展,因此顯示了我國化學工業強大的生命力。其中對催化劑的應用也出現了較大的發展:其中在化肥生產中有硫酸以及合成氨等產品,石化工業中使用的裂解、精餾等技術,這些均具有催化劑的應用。由于催化劑能夠促進這些工業中化學反應的催化過程順利完成,因此催化反應中催化劑就成了引領者。實際上催化劑雖然能夠改變化學反應的速度,但又不進入到最終產物組織成分的物質。所以,通過新型催化劑的研發以及應用必然促進化學工業以及石油工業的飛速發展。由于氨鐵催化劑的發明,上世紀20年代初期在國際范圍內掀起了煤化工業的大發展,這也成了催化工藝在發展過程中一個極不平凡的里程碑。之后催化劑的發展在繼續,其中將合成氨的壓力要求突破性的降至較低程度,從而也使氨的價格降至低位,這就給合成氨的發展創造了條件。到了上世紀50年代,由于聚合催化劑的發明使得石油工業開始興起。接著到了上世紀80年代還是由于催化劑的研發使得甲醇業得到了發展。通過相關的統計數據發現,約90%以上的化工生產過程必須有催化劑參與的情況下方能完成。所以催化技術在技術創新中占據著核心地位,而技術創新的關鍵就是進行新型催化劑的開發。
2.1 對化肥催化劑的開發
在催化劑研發中頗具成效的科研單位是湖北省化學研究所,該所通過10年的潛心研究已經產生了多種科研成果,其中具有自主知識產權的十多種有機硫和無機硫常溫精脫硫劑以及五種精脫硫新工藝,且占到當前國內市場份額的70%左右。精脫硫屬于化工生產過程氣體凈化的較為重要工序,改工序的效果程度會決定后工序生產的產品可靠性。在當前該所又推出了T302型精脫硫劑以及EZ-2型精脫硫劑,且受到市場的廣泛好評。T302型精脫硫屬于氧化鐵型,由于其硫容比同類產品要高出4倍左右,加之強度較高且水煮不粉化,因此在國內合成氨、甲醇等眾多領域得到較為廣泛應用。經過國外有關公司測定,該產品的硫容要高出他們許多。而EZ-2型精脫硫劑屬于寬溫區氧化新型,使用的溫區寬為200-370℃,其顯著特點:硫容較大、強度好,經國內有關部門的測定顯示,這種精脫硫劑比該行業標準要高二至三成。該科研所在近年來已經向國際市場進行了開拓,先后向美國、英國以及東南亞等過出口了多種型號的精脫硫劑,由此也說明了我國精脫硫劑技術已經得到了國際市場的認可。
2.2 石油化工催化劑的發展成就
在石油化工催化劑的研發中,遼寧某集團公司通過與我國有關科研部門的合作已經推出部分產品,最具影響力的有:CS系列丙烯聚合高效催化劑以及XY系列全密度的高校聚乙烯催化劑,另外還有改性PP工程塑料和聚醚等產品。事實上該公司已經獲得了最高級別的國際質量體系的認證。產品CS-1型聚丙烯催化劑也順利通過了國家科技攻關項目的驗收。其因為價格較低且質量好而被大量作為該行業進口產品的替代者,繼而在國內多個大型煉油廠進入應用,從而消除了國外在該行業中的壟斷地位,同時為國家節余了較多的外匯。而CS-2型球形聚丙烯催化劑屬于球形產品,其由于能夠降低床層的阻力、增加空速,因此提高了生產能力,這項技術的發明是對國內市場空白的填充,若與國際同類產品進行對比,其質量甚至在某些方面已經超過了美國的有些公司水平,因此在國內市場占到八成的市場份額,在國際市場產品出口到中東、俄羅斯以及東南亞等國家。
催化劑的組成一般包括:催化活性體、載體以及助劑等多種物質,屬于較為復雜的組分結構體系,該組份以及結構能夠影響催化劑的活性、選擇性和使用的壽命等。從目前我國催化劑的使用來看已經達到了較高的水平,科研方面也有了一定的成就,然而進新型催化劑的開發還迫在眉睫,我國社會經濟的發展需要該方面的促進作用。
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