化工科技成果简介

编者按：近年来，我国化工科研气体分离、净化和综合利用技术取得了重大突破，特别是焦炉气甲烷化、电石炉气深度净化技术、重整C10重芳烃综合利用技术的工业化应用，为我国石油化工企业的产业链深度加工提供了新的途径，为社会和企业带来多方面的效益。

一、焦炉气甲烷化制天然气新技术

1、技术性能及应用领域

焦炉气甲烷化制天然气新技术，是指利用焦炉气中的CO、CO2与H2合成CH4（合成天然气，SNG），SNG进一步制压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）的技术，从而实现重污染的焦炉气变为天然气清洁能源。

焦炉气甲烷化工艺包括了焦炉气净化、甲烷化、后续加工等多步工艺流程。该技术可适用于焦化厂、兰炭厂、煤气厂等类似气源的企业制天然气。焦炉气甲烷化的核心技术是高性能甲烷化催化剂研制和配套工艺技术研究开发。针对我国焦炉气综合利用的实际情况，研发了高效、长寿命的甲烷化催化剂，同时提出了焦炉气甲烷化制天然气工艺流程并开发了成套工艺技术，达到了国际先进水平。采用该技术，可以高效、稳定地将企业廉价的焦炉气等工业废气转化为高价值的天然气，产生显著的节能减排与经济效益。

2、宏观市场前景和微观市场容量

我国是世界第一大焦炭生产国，每年副产890亿立方米焦炉气，除回炉加热自用、民用和生产合成氨或甲醇外，每年放散约200亿立方米焦炉气，既污染环境，又造成巨大的能源浪费。

推广应用焦炉气甲烷化制天然气新技术，是焦化厂以“化”带“焦”，带动焦化和能源产业技术进步的重要途径。焦炉气甲烷化制得的SNG既可以就近进入管网，也可以CNG或LNG的形式远距离运输到目标市场，获得更大的利润。

3、技术所处的研究阶段及可工业化的程度

我国科技研究具有50多年的催化剂研发和生产基础，在20世纪90年代就开始甲烷化催化剂研究，并获得了工业化应用的CNJ-2甲烷化催化剂产品，该产品广泛应用在国内多家合成氨厂的甲烷化净化工序。近年来针对焦炉气的特性，开发出适合焦炉气甲烷化的CNJ-5专用催化剂及其工艺，并通过4000小时的1000Nm3/h的甲烷化中试验证了该工艺及催化剂的可靠性。开发出了焦炉气甲烷化制天然气新技术，开辟了焦炉气高效利用新技术。

二、电石炉气深度净化提纯技术

1、技术性能及应用领域

电石是一种重要的基础化工原料。在生产电石的过程中，副产大量电石炉尾气。每生产1吨电石，密闭式电石炉将产生400～600Nm3电石炉气。

电石炉气主要成分是一氧化碳（CO：体积75%～85%），其余成分还有氧气、氢气、二氧化碳等，同时含有硫化物、氰化物、砷化物等有害杂质。经净化提纯得到CO产品气，可广泛用于羰基合成系列产品，如醋酸、醋酐、甲酰胺、甲酸甲酯、丁二酸、苯乙酸、丙酸、丙二酸酯、草酸酯、丙烯酸等；光气系列产品，如甲苯二异氰酸酯、氨基甲酸酯系列农药等。

近年来，我国在适用于高含硫气体的耐硫脱氧催化工艺及催化剂，在焦炉气、转炉气、黄磷尾气深度净化工程实践的基础上，开发了电石炉气深度净化提纯与综合利用新技术。采用该技术，可将含有焦油、粉尘、硫化物、磷化物、砷化物、HCN、HF、氧气、氮气、二氧化碳等多种杂质的电石炉尾气深度净化，得到符合羰基合成原料气指标要求的CO产品气。进一步延伸电石炉气利用产业链，从而创造最大的价值。

2、宏观市场前景和微观市场容量

我国是世界第一大电石生产国，2011年电石产能2500万吨，占全球总产能的90%，产量1738万吨。通过电石炉尾气的净化及下游综合利用工艺技术，使电石炉尾气中的CO得到了资源化利用，为后续产品提供了廉价的CO原料，其下游产品的竞争力很强，企业获利丰厚，极具投资价值。

3、技术所处的研究阶段及可工业化的程度

电石炉气组分复杂，波动较大。深度净化是电石炉气高值利用的技术瓶颈。近年来，我国在电石炉尾气耐硫催化脱氧、TSA净化技术、精脱技术及配套催化剂等关键技术取得重大突破，攻克了工业化运行装置所会遇到的各种技术障碍，形成了具有自主知识产权的电石炉尾气深度净化与提纯CO新技术。目前在宁夏建成电石炉气净化提纯中试装置，顺利完成中试并通过验收。编制15000Nm3/h电石炉气净化提纯工艺软件包，现正开展产业化示范等相关工作。

三、重整C10重芳烃综合利用

成果与项目的背景及主要用途：该技术是针对芳烃重整装置副产物CIO重芳烃的综合利用而开发的新技术。原料来源于化纤厂芳烃装置的副产品——C10重芳烃。随着化纤工业的发展，重芳烃资源愈来愈丰富。重整C10重芳烃综合利用技术采用廉价的C10重芳烃为原料，可生产出多牌号芳烃溶剂、石油萘、均四甲苯、甲基萘等高附加值的化工产品。

芳烃溶剂广泛用于涂料、油墨、油漆、农药等领域，均四甲苯是生产高档绝缘材料的重要原料，萘和甲基萘是染化工业的重要中间体。

技术原理与工艺流程简介：原料经精馏和分步结晶联合装置生产出多牌号芳烃溶剂、石油精萘、均四甲苯、混合甲基萘等产品。

主要技术路线：精密精馏得到窄馏份芳烃溶剂油、石油萘、均四甲苯富集液和甲基萘等产品，石油萘、均四甲苯富集液经溶剂结晶和熔融分步结晶得到石油精萘和高纯度均四甲苯，分步结晶技术使均四甲苯纯度达99%。采用异构化技术将四甲苯异构体转化为高附加值的均四甲苯。产品收率高，质量好，能耗低。

技术水平及专利与获奖情况：该成果已获国家发明专利（ZL94104242.1），拥有全部知识产权。均四甲苯和芳烃溶剂产品通过江苏省科委鉴定，该项目获扬州市科技进步三等奖。

已在我国江苏省建成两套万吨级工业化生产装置。

应用前景分析及效益预测：采用该技术已建成两套万吨级工业化生产装置，运行情况良好，取得了良好的经济效益。随着芳烃装置的改扩建，原料来源将更加丰富，生产能力的扩大将进一步降低生产成本。芳烃溶剂应用领域极为广泛，属长线产品，利润稳定。均四甲苯属精细化工产品，市场供不应求。萘和甲基萘是染料工业的主要中间体，也具有良好的经济效益，该技术的推广应用前景十分乐观。

以年处理1万吨重整C10重芳烃的生产装置计，可生产芳烃溶剂6500吨，均四甲苯800吨，精萘400吨，甲基萘500吨，增塑剂原料油1500吨。装置投资约1500万元，年产值约3500万元，年利润500万元。