科技动态
2013-09-05
山西引进焦炉煤气还原铁技术
近日,山西中晋太行矿业有限公司与伊朗MME公司在太原签约,将引进全球最先进的气基法直接还原铁工艺技术和设备,在太行老区左权县龙泉产业创新示范园建设30万吨级直接还原铁核心项目。该项目是世界首套焦炉煤气还原铁项目,也是世界最清洁、排放最低的非高炉炼铁项目。
国内首条石墨烯薄膜生产线投产
国内首条石墨烯透明导电薄膜生产线投产暨石墨烯手机触摸屏新品发布会在常州市江南石墨烯研究院举行,年产3万平方米石墨烯透明导电薄膜生产线在常州二维碳素科技有限公司正式投产。此举标志着我国石墨烯材料在制备和应用的产业化上迈出了关键性一步。
临沭高创中心为化企解难题
噬氯化学品研制中心研发的副产盐酸生产氯化镁/氯化钙技术解决了800万吨脱氯复合肥副产盐酸的积压问题;功能材料研制中心研发的造纸化学品可为造纸企业节约成本1.76亿元。山东临沭高新技术创业服务中心牵头组建的这两个中心近日为当地化肥和造纸企业解决了面临的难题。
氯乙烯无汞触媒研发启动
近日,新疆中泰化学股份有限公司与南开大学举行产学研合作签约仪式。双方将重点进行氯乙烯合成用无汞触媒的研究开发与工业化示范,制约电石法聚氯乙烯(PVC)发展的汞污染问题有望从根本上解决。
我国可燃冰勘探取样年内启动
我国对天然气水合物(又称“可燃冰”)的勘探或在今年取得新进展。记者日前从中国南海油气勘探开发论坛上获悉,继2007年在南海神狐海域首次取样后,今年我国将在南海再次对海底可燃冰进行勘探取样。
业内人士指出,我国目前在可燃冰勘探开采等重大技术方面仍有待突破,而出于对风险和成本的顾虑,国内相关企业对大规模投入可燃冰商业研发较为迟疑,未来我国要实现可燃冰的商业利用仍是长路漫漫。
今年3月,日本石油天然气与金属公司联合日本产业技术综合研究所在日本爱知县附近的海域钻探海底可燃冰,首次成功分离海底可燃冰并采集气体。日本宣布将于2018年实现可燃冰的商业化生产。
此外,美国、加拿大已在阿拉斯加北坡、麦肯锡三角洲等区域成功完成可燃冰的商业开采实验。
相较于美国、日本、加拿大等国,我国在可燃冰的勘探、开采及商业利用方面的有关重要技术仍较为落后。在勘探技术方面,我国目前仍是通过基础地质、地球化学、地震等间接的方法得到数据,并进行比对研究,实地勘探取样仍然过少。
在开采技术方面,中科院广州天然气水合物研究所教授吴能友表示,我国目前还停留在开采方法、技术、工艺、方案的实验模拟和数字模拟阶段。
在商业利用方面,目前我国仍然欠缺可燃冰的储存、运输、终端接收等商业应用方面的研究。业内人士指出,按照目前我国可燃冰的研究开发速度,我国要实现对可燃冰的商业开发最早要到2030年。
从燃煤烟尘中“淘金”
从粉煤灰中提取出合格的氧化铝产品,对我国西部地区煤炭高效转化、循环经济产业布局及改善我国有色金属产业布局有着重要意义。正是凭借在该领域的重大突破,由大唐国际发电股份有限公司、高铝煤炭资源开发利用研发中心、内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司3家单位联合开发的高铝粉煤灰提取氧化铝多联产技术获得了2012年度中国资源综合利用协会科学技术奖一等奖。这是国际上第一个从粉煤灰中成功提取出合格氧化铝产品的工艺技术,开创了国内外粉煤灰提取氧化铝的先河。
次氯酸钠废液变成宝
PVC树脂生产过程中需要使用次氯酸钠作为清净剂,以除去电石中的硫、磷等杂质,但产生的废液一直是令很多氯碱企业头疼的难题。直接排放将会带来很大的污水排放和环境污染问题,而回收利用废次氯酸钠的工艺技术要求高、难度大、不易掌握。德州实华有限公司凭借新园区良好的基础条件,通过科学设计、精细管控,日前使废次氯酸钠实现全部回收利用,由此产生的年收益高达300万元以上。
德州实华首先通过汽提尾气回收装置回收废次氯酸钠中含有的乙炔气,此举能大幅下降生产PVC树脂产品的电石消耗,按全年生产30万吨PVC产量计算,每年可降低电石消耗900多吨,价值达300多万元;其次,他们通过对废次氯酸钠进行复配,使其浓度增加,实现重复利用,在减少废液排放的同时,年可节约50万立方米的工业用水,又为企业省下几十万元的取水费和污水处理费。
国家863二氧化碳驱油项目通过验收
记者获悉,勘探开发研究院牵头完成的国家863计划“二氧化碳驱油提高石油采收率与封存关键技术研究”项目,通过了国家863计划资源环境技术领域办公室组织的专家组验收。专家一致认为,这个项目为二氧化碳驱油提高石油采收率与封存技术应用提供了有力技术支撑,在示范应用中取得了较好的社会、经济效益,同意通过验收。
“二氧化碳驱油提高石油采收率与封存关键技术研究”项目以二氧化碳高效分离、有效循环利用和安全封存为主线,以应用技术与典型试验区为支撑,以自主创新、引进-消化-吸收再创新为技术思路,推进理论与技术研究成果转化与应用。
项目负责人、勘探院副院长宋新民介绍,项目取得的重要成果包括:建成并运行含二氧化碳天然气和二氧化碳驱油产出气脱碳装置,形成低成本脱碳工艺及配套的超临界二氧化碳注入等应用技术;形成以物模与数模为基本手段、开发地质与油藏工程密切结合的适合低、特低渗透储层特点的二氧化碳驱油藏工程设计与优化技术,支持了3个油田区块的油藏方案设计;建立了二氧化碳封存与提高采收率潜力评价方法和技术手段,完成了117亿吨石油资源的二氧化碳提高采收率与封存潜力评价。
此外,项目研制了二氧化碳驱注采井筒工具,形成了注采井管柱结构优化设计、注入井和采出井动态预测技术;建成全尺寸腐蚀模拟试验中试装置并运行应用,深化了二氧化碳驱油与埋存系统腐蚀规律认识,形成了适合试验区二氧化碳驱注采系统和地面系统的高效防腐技术。
无汞催化制氯乙烯项目通过鉴定
近日,中国石油和化学工业联合会在德州组织召开了“德州实华乙炔和二氯乙烷无汞催化合成氯乙烯(百吨级)新工艺”项目科技成果鉴定会。该项目由德州实华、中国科学院上海高研院、中科易工(厦门)化学科技有限公司共同完成。与会专家对试验现场实地考察,听取项目技术研究介绍,审阅了相关资料,经研究讨论一致认为:该工艺开辟了PVC无汞化生产新途径,具有环保、投资少、能耗低、易于实现工业化的优点,彻底解决了传统工艺中汞污染问题;技术达到国际领先水平,具有广阔的应用前景和推广价值;希望加快进程与研究,尽快实现工业化生产,造福社会。
目前国内普遍采用的传统电石法生产PVC树脂的工艺,不仅消耗高,工艺中必须使用的含汞触媒也成为行业发展的制约瓶颈和技术难题。而无汞催化重整制氯乙烯项目实施的重要意义就是采用无汞触媒,彻底消除PVC行业汞污染,减少二氧化碳排放,并且减少一半原料电石的消耗,在每吨产品成本下降1 000元的同时,还提高了产品品质。这创造性地开辟了一条适合我国国情的氯乙烯生产工艺线路,造福子孙,是具有革命性意义的一件大事,能引领行业向绿色、环保、环境友好型方向发展。
该项目已纳入国家重点基础研究发展计划—“973”计划和国家“863”计划入库项目,工信部为此无偿拨款400多万元予以支持,国家多部委给予重视和关怀。目前项目已进入中试装置安装。中试成功后计划明年进行产业化,在德州实华建设示范生产基地。
燃料电池催化剂贵金属替代研究获突破
近日,辽宁大连化物所燃料电池催化剂贵金属替代研究获突破。该所包信和院士带领的团队近期创造性地给金属铁纳米催化剂穿上了碳纳米层“铠甲”,极大地提高了铁基催化剂在燃料电池中的稳定性和抗中毒能力,为未来非贵金属催化剂最终在燃料电池中的应用探索了方向,也为燃料电池的大规模应用带来了新希望。
众所周知,金属铁是一种储量丰富的元素,然而铁原子较活泼,极易被过度氧化失去催化反应活性,进而使燃料电池无法工作。大连化物所的该项技术简言之就是给容易“受伤害”的金属铁纳米粒子“穿”上了一副由碳纳米管制成的“铠甲”,而铁原子的活性电子犹如士兵的双手一样却可以在“铠甲”外自由活动,完成催化氧分子的还原反应,进而实现燃料电池在酸性环境中的稳定运行,并显著提高了其在实际运行中的抗中毒能力。该技术相关研究成果已被《德国应用化学》选为重要进展,并被美国化学学会C&EN news评为亮点文章。
胡萝卜制造燃料新技术研发成功
一种通过糖发酵的办法,用胡萝卜来制造生物燃料乙醇(俗称酒精)的新技术,最近由西班牙国立远程教育大学和阿根廷利托瑞尔国立大学的科学家研发成功。该项成果的研究报告,刊登在最近出版的英国《生物资源技术》杂志上。
研究发现,任何含有碳水化合物的物质,不论单质还是复合物,都可以通过酒精发酵转化为乙醇。此前,生物乙醇的生产,一般以玉米和甘蔗为原料,经发酵法制备,也可用乙烯水法合成;但这种燃料实际上可以从很多有机物中提取,胡萝卜也不例外。胡萝卜含有8%至10%的单糖和1%的淀粉,完全可以成为乙醇生产的原料。
新技术的生产流程:首先,将胡萝卜加工成小块,对其进行酶催化水解,打破体积较大的葡萄糖分子。由此,胡萝卜生物组织中的糖被分离出来,与酵母混合在一起。接下来,是有酵母参与的酒精发酵过程。这种类似于红酒、啤酒和面包生产中所使用的酵母能够将胡萝卜中的糖转化为乙醇和二氧化碳。最后,经加苯和加纳蒸馏脱水,便可获得纯度较高的乙醇。
所获乙醇为无色易燃液体,沸点78.3℃,除可用作燃料外,还能按任何比例与水混合成为溶剂,用来溶解香油精和树脂等;也可成为合成橡胶的原料,或制造“配置酒”、消毒药等;残留的胡萝卜肉,还可以用来饲养动物和提取胡萝卜素,可谓一举多得。
据研究人员介绍,这项技术目前尚处于初级阶段。他们计划在阿根廷圣菲地区建立一座工厂进行大规模生产,预计每天可加工8吨至10吨胡萝卜。据悉,2010年西班牙收获的42万吨胡萝卜中,有20%因为形状或大小不达标而被丢弃。上述新技术的问世,为解决大量被丢弃胡萝卜的出路,找到一条有效途径。
苦咸水淡化新设备研制成功
新疆德蓝股份有限公司近日研制出苦咸水淡化新设备,采用低温膜蒸馏技术,将苦咸水通过太阳能聚热加温、过滤,转化成可饮用的蒸馏水。这一设备近日获得国家科技部第一批科技惠民项目立项支持,不久将在新疆典型苦咸水地区之一的岳普湖县进行实际运用,让当地69所学校的2.2万多名学生喝上蒸馏水。
在德蓝新疆水处理研究中心见到了苦咸水淡化设备——一台不到一人高、比普通冰箱稍大的装置。据介绍,在实际运用中,这种设备可更小巧,在房间的一角就可以放下。
目前,新疆约有15.35亿立方米地下水属苦咸水,在岳普湖、巴楚、麦盖提等地苦咸水问题表现尤为突出。“目前,我国运行的苦咸水淡化装置约3 000套,日产淡水近百万立方米,主要采用反渗透和电渗析技术。此两种技术均存在运行费用高、管理复杂等问题,是制约该技术在更广范围内推广应用的主要障碍。”德蓝公司董事长曾凡付说,德蓝苦咸水淡化设备利用新疆丰富的太阳能资源替代电能进行蒸馏、淡化,大大降低了操作使用难度和系统运行维护成本。
据了解,一套太阳能/膜蒸馏苦咸水淡化设备每天可提供符合饮用标准的低温蒸馏水2立方米,满足几百人正常饮水之用。
大湾气田开发技术通过鉴定
近日,中石化召开大湾高含硫气田水平井高效开发关键技术项目鉴定会。专家认为该项目创新性强,形成的针对礁滩相较薄储层高含硫气田水平井整体开发的技术系列现场应用效果好,项目整体达到国际领先水平,具有广阔的推广前景。通过自主创新,该项目形成了多次滤波差值识别礁滩相双重介质储层微裂缝方法、高含硫双重介质气—液和气—液硫综合渗流模型等5项高含硫气田水平井开发关键技术,填补了国内空白。项目组通过研究大湾气田地质构造、创新与突破开发技术,形成了具有自主知识产权的技术系列。应用这些技术成果,大湾气田开发方案得到进一步优化:钻井井数由25口减少到13口,单井产量由36万立方米提高到70万立方米;实施水平井钻遇气层厚度符合率89.3%,优质气层钻遇率73.0%,钻井成功率100%,射孔成功率100%,并创出一次性射孔长度1 215.5米的世界纪录;分段改造工艺成功率100%,气井平均无阻流量565.6万立方米/天;在我国建成了第一个水平井整体开发高含硫气田,产能达到30亿立方米/年。气田开发建设实现了安全生产无事故。大湾气田投产一年来,各项开发指标均达到或超过方案设计要求,经济效益显著。与普光主体相比,大湾气田具有储层厚度薄、丰度低、储量品味相对较差的特点。
我国首座国产天然气压缩机场站投运
我国首座国产压缩机场站——中石油西二线高陵分输压气站,4台国产化机组全部运转正常,目前已累计运转时间超过3 000小时。打破了天然气长输管道关键设备依赖进口的局面。
长期以来,我国长输天然气管道关键设备基本依赖进口。高陵分输压气站4台20兆瓦级电驱压缩机组投产成功,代表我国具备自主研发、生产、运行大功率压缩机组的能力,填补了国内天然气长输管道领域的空白。
导热油加热蒸氨能耗低
廊坊市晋盛节能技术服务有限公司近日推出的焦化蒸氨生产以导热油代替蒸汽加热技术具有很好的经济效益。据测算,150万吨/年规模的焦化厂采用该技术后年创效益可达800多万元。
传统蒸氨工艺一般采用铸铁栅板塔或泡罩塔,使用直接蒸汽蒸馏技术,其缺点是效率低、能耗高、环境污染和设备腐蚀严重。导热油替代蒸汽加热蒸氨生产技术是以焦炉煤气为燃料给导热油炉加热提高导热油温度,代替蒸汽用于蒸氨生产。该技术可以提高蒸氨效率,稳定生产,降低生产能耗,改善操作环境。
导热油是一种有机载体。它具有良好的流动性,耐高温,热稳定性好,抗氧化性强,导热系数大,无毒无味,无腐蚀。利用热导油代替蒸汽作为蒸氨热源,解决了蒸氨能耗高的问题,克服了冬季蒸汽紧张对生产造成的影响。同时,由于新蒸氨工艺取消了直接蒸汽,可以减少污水产生量9吨/时,年减排污水7.88万吨。
新型低温甲醇催化剂研究获突破
近日,大唐化工研究院与厦门大学合作研发的新型低温高性能甲醇催化剂通过了工业侧线试验验收。
新型甲醇催化剂的低温活性、热稳定性、选择性及抗工艺条件波动性能力等指标优异,催化剂在工业侧线运转中表现的总体性能达到预期效果,部分指标超过国内同类产品,达到国际先进水平,表明我国自主研发的新型低温甲醇催化剂取得了重要突破。
2008年,化工研究院利用大唐国际与厦门大学搭建的校企合作平台,开展了新型低温高性能甲醇合成催化剂课题合作研发,先后完成了实验室小试研究和催化剂中试放大生产研究。为进一步整合产、学、研、用等各方面技术创新要素,化工研究院联合厦门大学、南京国昌化工科技有限公司协同攻关,在山东兖矿国宏化工有限责任公司完成了工业侧线现场考评。
页岩气未来或成化工行业重要原料
由中国石油与化学工业联合会、欧洲石化咨询公司联合主办的亚洲石化科技大会在京召开。页岩气未来成为化工原料的可能性成为本次大会讨论的一大热点。
这次大会还针对炼化和煤化工领域未来的发展,提出三大问题:一是炼油企业面临油品升级需要的技术选择:脱硫脱硝技术的实施战略以及重油和渣油的升级案例;二是现代煤化工的尖端工艺技术,尤其是以甲苯、甲醇、丁烯等煤化工产品为原料进行深加工的新型技术的产业化;三是石化工厂如何通过技术创新实现运营效率和效益的提升。
有专家认为,一些实践表明页岩气已经具备了作为主要化工原料的可能性,而且其具备相当的竞争力,尤其是在大幅度降低制造乙烯成本方面。以页岩气制造乙烯要形成规模化、低成本模式,必须基于页岩气大规模商业开发,但目前仅在北美地区有成功案例。
此次会议凝集了全球炼油、石化和煤化工领域的先进技术解决方案,并在项目研讨中,主要针对油品标准、脱硫脱硝、重油炼化、渣油升级以及煤油气综合利用等主题展开讨论,展望和规划新形势下中国乃至整个亚洲地区炼化与煤化工行业的发展前景。
中石化VOCs废气处理技术国际先进
一项达到国际先进水平的石化工业挥发性有机物(VOCs)废气深度净化处理技术,日前由中国石化抚顺石油化工研究院研制开发成功,并在北京顺利通过中国石油和化学工业联合会组织的技术鉴定。应用该技术净化后的气体,苯、甲苯、二甲苯、乙醛、非甲烷总烃等符合我国《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),非甲烷总烃浓度小于30毫克/立方米,实现了VOCs废气深度净化处理。
该技术针对VOCs废气进行深度净化处理,在工艺流程、配套催化剂及关键设备等主要方面进行技术创新的基础上,针对不同的VOCs废气开发出石化污水处理场废气脱硫及总烃浓度均化—催化氧化、聚酯废气吸收及总烃浓度均化—催化氧化、热塑性丁苯橡胶生产尾气冷凝—除雾—催化氧化、环氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)废气双系列催化氧化等四种典型石化工业废气深度净化处理工艺。应用该技术,科研人员还开发了蜂窝状 WSH-1、HBFW-1、WSH-1F、WSH-2 等四种典型VOCs废气催化氧化催化剂及具有脱硫和浓度均化双功能的试剂。同时,基于该技术开发了热回收率高、适用温度范围宽的热管和翅片管组合式气—气换热器、大型方形催化氧化反应器。
该技术已申请专利50件(授权33件)。基于该技术开发的炼油污水处理场废气、PO/SM尾气和橡胶尾气处理技术达到国际领先水平。如今,采用该处理技术已建成炼油污水处理场废气、聚酯废气、橡胶尾气、PO/SM尾气催化氧化处理装置共计14套,累计处理废气40.4亿立方米以上,减排VOCs污染物1.25万吨以上。
辽阳石化攻克白油回用难题
近日,辽阳石化废白油工程化放大回收试验最后一釜获得成功。结果表明,回收后的白油各项指标均满足烷基铝装置要求,可以循环利用。预计投用后,每年可为公司节约成本近百万元。这标志着辽阳石化废白油回收应用技术由试验研究向工业化应用迈出了坚实一步。
该成套废白油回用技术具有烷基铝脱除效果好、产品回收率高和综合能耗低等特点,对于消除安全隐患、降耗增效,实现清洁生产具有重要作用。该技术已获得国家知识产权局专利授权。
烷基铝主要用来合成聚烯烃催化剂,化学性质非常活泼,易燃易爆。辽阳石化烯烃厂每年产生数十吨含烷基铝的废白油,长期大量存放有较高的安全风险。由于无法回收,只能低价出售。针对这一难题,辽阳石化积极开展废白油回收技术应用攻关研究。
科研人员对比国内外现有技术路线,采用高起点、独创性的工艺路线,通过对工艺流程、操作参数、设备类型的反复数据核算,对工艺参数进行了简化、优化,充分利用现有设备条件进行试验装置改造。他们在小试基础上完成了工程化放大方案设计,放大试验过程中对整套工艺设计、关键操作条件等进行了验证和考察,最终取得成功。
开辟煤炭清洁利用新途径
近日,由新疆天业自主研发的等离子体煤制乙炔技术获得5项国家发明专利授权,其核心工艺及装置形成了技术专利群。据悉,该项目2013年列入国家科技支撑计划后,技术研发团队围绕核心装置使用寿命进行方案优化与改进,使等离子体炬连续稳定运行时间突破了200小时。项目组十三年磨一剑,通过自主创新以及与国内外著名研究单位合作,充分利用自身优势,调动相关行业技术资源,终于开辟了一条煤炭清洁利用的新途径。
等离子体裂解煤制乙炔是借助氢等离子体高温、强化学活性和煤与乙炔接近的碳氢比等特性,煤粉直接喷入温度在3 500℃以上的等离子体中迅速裂解,在1 500℃高温下迅速达到化学平衡,形成以乙炔、氢气为主的裂解气,再经气体分离和提浓后,得到高纯度的乙炔。该技术具有低碳、低资源消耗、低污染、流程短、洁净高效等优势,在煤炭清洁利用领域大有可为。