環(huán)氧丙烷直接氧化新工藝國際領(lǐng)先

2022年10月初，液固循環(huán)流化床過氧化氫直接氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷新工藝(FHPPO)通過了由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的成果評(píng)價(jià)。以中國科學(xué)院院士彭孝軍為主任的評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為，該技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)、應(yīng)用前景好，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議加快示范裝置建設(shè)。

該項(xiàng)目由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理所黃家輝研究員和劉應(yīng)春高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)，與天津大沽化工股份有限公司共同開發(fā)。與過氧化氫直接氧化法制環(huán)氧丙烷(HPPO)工藝不同，F(xiàn)HPPO將液固循環(huán)流化床反應(yīng)器應(yīng)用到環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中，開辟了液固循環(huán)流化床反應(yīng)器工業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域。該工藝具有綠色低碳、安全性高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有工藝。FHPPO采用液固循環(huán)流化床反應(yīng)—再生系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)列管式固定床反應(yīng)器，強(qiáng)化了丙烯液相環(huán)氧化反應(yīng)過程的傳熱和傳質(zhì)速率，提高了環(huán)氧丙烷生產(chǎn)效率。催化劑可連續(xù)循環(huán)再生，并可在線更換，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧化反應(yīng)和催化劑再生高度耦合。

該項(xiàng)目于2019年啟動(dòng)，百噸級(jí)中試裝置于2021年建成運(yùn)行。2022年1月8—10日，石化聯(lián)合會(huì)組織專家組對(duì)中試裝置進(jìn)行了連續(xù)72 h考核標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果顯示：裝置過氧化氫轉(zhuǎn)化率99.7%、環(huán)氧丙烷選擇性98.2%、過氧化氫有效利用率99.9%、產(chǎn)品純度99.95%，時(shí)空得率是目前國內(nèi)外同類技術(shù)的2～3倍。

這一新技術(shù)如能盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有望提升我國環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)水平。

隨著“雙碳”政策的持續(xù)推進(jìn)，環(huán)氧丙烷產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)，共氧化法制環(huán)氧丙烷路線和HPPO已經(jīng)逐步成為行業(yè)發(fā)展主流。HPPO具有污染少、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)，近年全球HPPO環(huán)氧丙烷新項(xiàng)目在不斷增加，國內(nèi)許多企業(yè)和科研院所在逐漸突破HPPO核心工藝技術(shù)。

2014年，中石化石科院、長嶺煉化采用自主技術(shù)開發(fā)出國內(nèi)首套10萬t/a HPPO工業(yè)裝置，使我國成為世界上第3個(gè)擁有HPPO成套技術(shù)的國家。2018年該技術(shù)被鑒定為國際先進(jìn)，其中催化劑技術(shù)與物耗處于國際領(lǐng)先水平。

2022年9月12日怡達(dá)股份發(fā)布公告稱，泰興怡達(dá)15萬t/a環(huán)氧丙烷項(xiàng)目，采用怡達(dá)自主研發(fā)的HPPO工藝技術(shù)，經(jīng)過試生產(chǎn)運(yùn)行，已經(jīng)批量生產(chǎn)出符合國標(biāo)GB/T 14491—2015《工業(yè)用環(huán)氧丙烷》優(yōu)等品等級(jí)的產(chǎn)品，滿足市場客戶需求。

此外，大連中觸媒、中國天辰、華東理工大學(xué)等在HPPO技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面均有所突破。