姚元根一煤制乙二醇技術(shù)進(jìn)展

1、2010中國新型煤化工發(fā)展及示范項(xiàng)目進(jìn)展論壇中國新型煤化工發(fā)展及示范項(xiàng)目進(jìn)展論壇 煤制乙二醇技術(shù)研發(fā)進(jìn)展煤制乙二醇技術(shù)研發(fā)進(jìn)展姚元根研究員姚元根研究員中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所2010.11.232010.11.23報告內(nèi)容報告內(nèi)容研發(fā)歷程研發(fā)歷程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程催化劑技術(shù)及規(guī)模化生產(chǎn)催化劑技術(shù)及規(guī)?；a(chǎn)社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響產(chǎn)業(yè)化推廣情況產(chǎn)業(yè)化推廣情況1）核心催化劑技術(shù)）核心催化劑技術(shù)2）工業(yè)）工業(yè)CO深度脫氫凈化等系列關(guān)鍵技術(shù)深度脫氫凈化等系列關(guān)鍵技術(shù)3）技術(shù)集成）技術(shù)集成國內(nèi)外同類技術(shù)未能實(shí)

2、現(xiàn)工業(yè)化的原因：國內(nèi)外同類技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的原因： 福建物構(gòu)所福建物構(gòu)所經(jīng)過近經(jīng)過近30年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，解年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，解決了以上決了以上3個關(guān)鍵技術(shù)，聯(lián)合企業(yè)的工程化力量，個關(guān)鍵技術(shù)，聯(lián)合企業(yè)的工程化力量，成功實(shí)現(xiàn)了煤成功實(shí)現(xiàn)了煤制乙二醇技術(shù)的工業(yè)化。制乙二醇技術(shù)的工業(yè)化。物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（I）特色：全部采用工業(yè)原料；特色：全部采用工業(yè)原料；技術(shù)：三種催化劑技術(shù)和秘密；技術(shù)：三種催化劑技術(shù)和秘密； 形成初步工藝。形成初步工藝。1991-19931991-1993：八五攻關(guān)，：八五攻關(guān)，200200毫升模試；毫升模試；1994.11994.

3、1：國家計委鑒定，國際先進(jìn)水平；：國家計委鑒定，國際先進(jìn)水平；1995.121995.12：中科院驗(yàn)收。：中科院驗(yàn)收?；A(chǔ)研究基礎(chǔ)研究1982-19911982-1991模試模試1991-19951991-1995物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（II）中試失敗中試失敗; 原因原因：技術(shù)成熟度；在經(jīng)費(fèi)投入、：技術(shù)成熟度；在經(jīng)費(fèi)投入、成果歸屬、合作形式、保密等存在諸多成果歸屬、合作形式、保密等存在諸多分歧；相當(dāng)工程化能力的合作伙伴？分歧；相當(dāng)工程化能力的合作伙伴？2004：成立新攻關(guān)組；：成立新攻關(guān)組；2006：完成百噸級中試；：完成百噸級中試；2008：完成萬噸級

4、工業(yè)性試驗(yàn)；：完成萬噸級工業(yè)性試驗(yàn)；2009：20萬噸級工業(yè)示范成功開車。萬噸級工業(yè)示范成功開車。中試努力中試努力1995-2004工業(yè)化實(shí)施工業(yè)化實(shí)施2004-2009聯(lián)聯(lián)合合中中試試中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所上海金煤化工新技術(shù)有限公司上海金煤化工新技術(shù)有限公司江蘇丹化集團(tuán)有限責(zé)任公司江蘇丹化集團(tuán)有限責(zé)任公司小試技術(shù)小試技術(shù)催化劑催化劑設(shè)計設(shè)計工程技術(shù)工程技術(shù)場地場地資金資金支持支持 2005年年6月，三家單位確立合作關(guān)系，簽訂中試合同，先建成了月，三家單位確立合作關(guān)系，簽訂中試合同，先建成了300t/a草酸酯、草酸酯、100t/a乙二醇的中試裝置，乙二醇的中試

5、裝置，2007年，在中試成功的基礎(chǔ)上，年，在中試成功的基礎(chǔ)上，建成了萬噸級工業(yè)試驗(yàn)裝置。建成了萬噸級工業(yè)試驗(yàn)裝置。工業(yè)性試驗(yàn)得到中科院重要方向性項(xiàng)目工業(yè)性試驗(yàn)得到中科院重要方向性項(xiàng)目“新能源用納米催化材料研究新能源用納米催化材料研究”的支持。的支持。物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（III）2005年12月，年產(chǎn)300噸草酸酯中試裝置（投資1000萬元）2006年7月，年產(chǎn)100噸乙二醇的草酸酯加氫裝置物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（IV）2007年8月建成的萬噸級煤制乙二醇工業(yè)性試驗(yàn)裝置物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙

6、二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（V）“氣相催化合成草酸酯連續(xù)工藝氣相催化合成草酸酯連續(xù)工藝”，專利號：，專利號：90101447.8；“一種回收、分離、提純一氧化碳?xì)怏w的新方法一種回收、分離、提純一氧化碳?xì)怏w的新方法”，專利號：，專利號：98108604.7；“草酸酯合成催化劑草酸酯合成催化劑”，專利號：，專利號：95116136.9；“一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸”, 專利號：專利號：851016162;“一種合成草酸酯用的一種合成草酸酯用的NO氣體的生產(chǎn)方法氣體的生產(chǎn)方法”, 專利號：專利號： ZL200510107783.4 自八十年代起，物構(gòu)所研究人員在煤制乙二醇技術(shù)的研究過程

7、中獲自八十年代起，物構(gòu)所研究人員在煤制乙二醇技術(shù)的研究過程中獲得一系列專利技術(shù)成果和技術(shù)秘密：得一系列專利技術(shù)成果和技術(shù)秘密：物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（VI）萬噸級萬噸級煤制乙二醇煤制乙二醇成套技術(shù)成套技術(shù)物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（VII）百噸級百噸級中試成套工藝技術(shù)中試成套工藝技術(shù)聯(lián)合企業(yè)聯(lián)合企業(yè)改進(jìn)的催化劑技術(shù)改進(jìn)的催化劑技術(shù)催化劑規(guī)?；呋瘎┮?guī)模化生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)技術(shù)系列專利技術(shù)成果系列專利技術(shù)成果催化劑技術(shù)催化劑技術(shù)模試技術(shù)成果模試技術(shù)成果知識產(chǎn)權(quán)的形成知識產(chǎn)權(quán)的形成中試前中試前中試后中試后中試過程中中試過程中 2

8、005年年9月月，本項(xiàng)目組承擔(dān)的，本項(xiàng)目組承擔(dān)的中科院納米重大專項(xiàng)研究項(xiàng)目研究項(xiàng)目“新能源用新能源用納米催化材料的研究納米催化材料的研究”（項(xiàng)目編號：（項(xiàng)目編號：2005HZ1027）通過驗(yàn)收。）通過驗(yàn)收。 2006年年9月月21日，本項(xiàng)目組承擔(dān)的日，本項(xiàng)目組承擔(dān)的省科技重大專項(xiàng)前期研究項(xiàng)目前期研究項(xiàng)目“新型催新型催化劑在化劑在CO氣相合成草酸酯和乙二醇中的應(yīng)用氣相合成草酸酯和乙二醇中的應(yīng)用”（項(xiàng)目編號：（項(xiàng)目編號：2005HZ1027）通過省科技廳驗(yàn)收。）通過省科技廳驗(yàn)收。 2008年年11月月8日，本項(xiàng)目組承擔(dān)的日，本項(xiàng)目組承擔(dān)的省基金重點(diǎn)項(xiàng)目“羰基合成中新穎多金羰基合成中新穎多金屬納米催

9、化材料的研究屬納米催化材料的研究”（項(xiàng)目編號：（項(xiàng)目編號：2006J0015）及其項(xiàng)目拓展成果）及其項(xiàng)目拓展成果 “用于用于煤制乙二醇煤制乙二醇中新型催化劑的研制和應(yīng)用中新型催化劑的研制和應(yīng)用”通過了評審。通過了評審。物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（VIII）2008年，年，科技部重大科學(xué)研究計劃科技部重大科學(xué)研究計劃：“化石資源轉(zhuǎn)化用新型高效納化石資源轉(zhuǎn)化用新型高效納米催化材料與結(jié)構(gòu)研究米催化材料與結(jié)構(gòu)研究”，首席科學(xué)家：洪茂椿。四子課題之二，首席科學(xué)家：洪茂椿。四子課題之二，負(fù)責(zé)人：姚元根，郭國聰。負(fù)責(zé)人：姚元根，郭國聰。 2008年，年，科學(xué)院重要方向性項(xiàng)

10、目科學(xué)院重要方向性項(xiàng)目“煤制乙二醇煤制乙二醇”，負(fù)責(zé)人：姚元根。，負(fù)責(zé)人：姚元根。 2008年，年，科學(xué)院重要方向性項(xiàng)目科學(xué)院重要方向性項(xiàng)目“化工過程模擬化工過程模擬”，課題負(fù)責(zé)人：，課題負(fù)責(zé)人：姚元根。姚元根。 2009年，年，科技部支撐項(xiàng)目科技部支撐項(xiàng)目“20萬噸褐煤制乙二醇工業(yè)示范萬噸褐煤制乙二醇工業(yè)示范”，首席，首席科學(xué)家：姚元根。科學(xué)家：姚元根。 2009年，年，福建省重大專項(xiàng)專題福建省重大專項(xiàng)專題“20萬噸級萬噸級煤制乙二醇煤制乙二醇系列催化系列催化劑的工程化制備和劑的工程化制備和煤制碳酸二甲酯煤制碳酸二甲酯催化劑及其工藝流程的研催化劑及其工藝流程的研發(fā)發(fā) ”，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：姚元根。

11、，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：姚元根。物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（物構(gòu)所煤制乙二醇技術(shù)的研發(fā)歷程（IX）報告內(nèi)容報告內(nèi)容研發(fā)歷程研發(fā)歷程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程催化劑技術(shù)及規(guī)?；a(chǎn)催化劑技術(shù)及規(guī)模化生產(chǎn)社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響產(chǎn)業(yè)化推廣情況產(chǎn)業(yè)化推廣情況工藝流程圖示：工藝流程圖示：COCO純純H2草酸酯草酸酯煤煤乙二醇乙二醇乙二醇乙二醇（聚酯級）（聚酯級）造造 氣氣變變 壓壓 吸吸 附附 分分 離離精精 餾餾脫脫 氫氫催化劑催化劑羰基合成羰基合成催化劑催化劑加加 氫氫催化劑催化劑 氨與空氣在氨氧化爐內(nèi)高溫氧化得到氨與空氣在氨氧化爐內(nèi)高溫氧化得到Nx

12、Oy。 NxOy與甲醇、氧氣氧化酯化生成亞硝酸甲酯。與甲醇、氧氣氧化酯化生成亞硝酸甲酯。 工業(yè)工業(yè)CO原料氣體的催化脫氫凈化。原料氣體的催化脫氫凈化。 亞硝酸甲酯與亞硝酸甲酯與CO氧化偶聯(lián)生成草酸二甲酯。氧化偶聯(lián)生成草酸二甲酯。 草酸二甲酯催化加氫生成乙二醇。草酸二甲酯催化加氫生成乙二醇。 乙二醇混合物的精餾。乙二醇混合物的精餾。 尾氣循環(huán)使用和消除污染排放。尾氣循環(huán)使用和消除污染排放。主要工藝步驟：主要工藝步驟： 五反應(yīng)五反應(yīng) + 二處理二處理甲醇精餾循環(huán)區(qū)甲醇精餾循環(huán)區(qū)脫氫反應(yīng)區(qū)脫氫反應(yīng)區(qū)氨氧化和酯化裝置氨氧化和酯化裝置合成反應(yīng)區(qū)合成反應(yīng)區(qū)加氫反應(yīng)區(qū)加氫反應(yīng)區(qū)恩德爐恩德爐煤堆場煤堆場制氧工

13、作區(qū)制氧工作區(qū)變壓吸附裝置變壓吸附裝置氣體儲罐區(qū)氣體儲罐區(qū)乙二醇成品區(qū)乙二醇成品區(qū)乙二醇精餾區(qū)乙二醇精餾區(qū)技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新性技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新性采用氨氧化技術(shù)制備采用氨氧化技術(shù)制備NO，補(bǔ)充系統(tǒng)中，補(bǔ)充系統(tǒng)中NO的損失。的損失。實(shí)現(xiàn)了工業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)CO氣體中氣體中H2的選擇氧化消除。的選擇氧化消除。合成草酸酯催化反應(yīng)技術(shù)達(dá)到國內(nèi)外的先進(jìn)水平，催化劑活性合成草酸酯催化反應(yīng)技術(shù)達(dá)到國內(nèi)外的先進(jìn)水平，催化劑活性 750g/l.hr，草酸酯選擇性，草酸酯選擇性98%。獨(dú)特的氮氧化物氧化酯化技術(shù)。獨(dú)特的氮氧化物氧化酯化技術(shù)。草酸酯加氫制備乙二醇反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率草酸酯加氫制備乙二醇反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率98，乙二醇選擇性，乙

14、二醇選擇性90。研究開發(fā)出獨(dú)特的消除排放氣體氮氧化物污染的工藝技術(shù)，排研究開發(fā)出獨(dú)特的消除排放氣體氮氧化物污染的工藝技術(shù)，排放反應(yīng)尾氣達(dá)到國家環(huán)保規(guī)定允許排放標(biāo)準(zhǔn)（放反應(yīng)尾氣達(dá)到國家環(huán)保規(guī)定允許排放標(biāo)準(zhǔn)（200ppm）。）。報告內(nèi)容報告內(nèi)容研發(fā)歷程研發(fā)歷程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程催化劑技術(shù)及規(guī)?；a(chǎn)催化劑技術(shù)及規(guī)?；a(chǎn)成果的社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響成果的社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響產(chǎn)業(yè)化推廣情況產(chǎn)業(yè)化推廣情況 在小試、模試技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了催化劑結(jié)構(gòu)與性能的在小試、模試技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了催化劑結(jié)構(gòu)與性能的內(nèi)在聯(lián)系，篩選出了具有更高選擇性、轉(zhuǎn)化率、壽命、且符合

15、內(nèi)在聯(lián)系，篩選出了具有更高選擇性、轉(zhuǎn)化率、壽命、且符合工業(yè)生產(chǎn)要求的三種新型催化劑，催化性能顯著提高，達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)要求的三種新型催化劑，催化性能顯著提高，達(dá)到了優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo)：優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo)：CO脫氫催化劑：脫氫催化劑： 效率更高，降低了飛溫的危險性。效率更高，降低了飛溫的危險性。CO羰基合成催化劑：羰基合成催化劑：有效地降低了催化劑中貴金屬的負(fù)載量。有效地降低了催化劑中貴金屬的負(fù)載量。草酸酯加氫的催化劑：草酸酯加氫的催化劑： 乙二醇的選擇性從乙二醇的選擇性從80% 提高到提高到 90%。 長期以來，國內(nèi)外研究單位都以純長期以來，國內(nèi)外研究單位都以純CO為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而工業(yè)上為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

16、，而工業(yè)上由合成氣變壓吸附制得的由合成氣變壓吸附制得的CO原料氣體都含有少量原料氣體都含有少量H2，成為，成為CO偶聯(lián)合偶聯(lián)合成草酸酯技術(shù)工業(yè)化的最大障礙之一。物構(gòu)所研發(fā)的成草酸酯技術(shù)工業(yè)化的最大障礙之一。物構(gòu)所研發(fā)的獨(dú)有的獨(dú)有的CO深度脫深度脫氫凈化技術(shù)氫凈化技術(shù)成為煤制乙二醇技術(shù)成功工業(yè)化的突破口。成為煤制乙二醇技術(shù)成功工業(yè)化的突破口。主反應(yīng)：主反應(yīng)：2H2 + O2 2H2O副反應(yīng)：副反應(yīng)：2CO + O2 2CO2 CO + 3 H2 CH4 + H2O 工業(yè)工業(yè)CO脫氫凈化催化劑的研究脫氫凈化催化劑的研究H2選擇性氧化和選擇性氧化和CO催化脫氫凈化反應(yīng)：催化脫氫凈化反應(yīng)：H2CO工業(yè)

17、工業(yè)CO含有含有1.5%氫氣氫氣COH2凈化后，氫氣凈化后，氫氣100 ppm脫氫凈化催化劑脫氫凈化催化劑 煤制乙二醇成套技術(shù)中的氧化脫氫催化劑能把含煤制乙二醇成套技術(shù)中的氧化脫氫催化劑能把含H2的的CO原料氣體原料氣體中的中的H2脫除至脫除至100ppm以下，最大程度消除了對羰基合成反應(yīng)的影響。以下，最大程度消除了對羰基合成反應(yīng)的影響。工業(yè)工業(yè)CO脫氫凈化催化劑的研究脫氫凈化催化劑的研究 優(yōu)化改進(jìn)脫氫催化劑的制備條件后，催化劑性優(yōu)化改進(jìn)脫氫催化劑的制備條件后，催化劑性能得到顯著提高。能得到顯著提高。中試脫氫催化劑萬噸級脫氫催化劑空速空速2000h-14000h-1反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度（）氫氣含量

18、氫氣含量（ppm）氧氣含量氧氣含量（ppm）反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度（）氫氣含量氫氣含量（ppm）氧氣含量氧氣含量（ppm）中試脫氫催化劑中試脫氫催化劑14589844175441012萬噸級脫氫催化劑萬噸級脫氫催化劑13362756158241008工業(yè)工業(yè)CO脫氫凈化催化劑的研究脫氫凈化催化劑的研究CO催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究2RONO+2CO(COOR)2+2NO 2NO+1/2O2 N2O3N2O3 +2ROH 2RONO+H2O2ROH+2CO+1/2O2 (COOR)2+H2OCO催化偶聯(lián)合成草酸酯的反應(yīng)原理：催化偶聯(lián)合成草酸酯的反應(yīng)原理： CO

19、催化氧化偶聯(lián)反應(yīng)是煤制乙二醇技術(shù)路線中實(shí)現(xiàn)催化氧化偶聯(lián)反應(yīng)是煤制乙二醇技術(shù)路線中實(shí)現(xiàn)C原子轉(zhuǎn)化的原子轉(zhuǎn)化的核心步驟，其反應(yīng)物之一亞硝酸甲酯可由產(chǎn)物中的核心步驟，其反應(yīng)物之一亞硝酸甲酯可由產(chǎn)物中的NO經(jīng)氧化酯化循環(huán)經(jīng)氧化酯化循環(huán)使用。使用。CO催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究 2004年后煤制乙二醇技術(shù)新攻關(guān)組對合成催化劑進(jìn)行了進(jìn)一步研究年后煤制乙二醇技術(shù)新攻關(guān)組對合成催化劑進(jìn)行了進(jìn)一步研究改進(jìn)，研發(fā)了高效的改進(jìn)，研發(fā)了高效的CO合成草酸二甲酯催化劑技術(shù)。合成草酸二甲酯催化劑技術(shù)。載體的孔結(jié)構(gòu)對催化性能影響(反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：CO空速空速900，N2空速：空

20、速：1500，CH3ONO空空速：速：600，總空速，總空速3000)-Al2O3 -Al2O3 -Al2O3 9009001651659090載體載體VIVI800800145145105105載體載體V V9509501501508585載體載體IVIV9709701501509595載體載體IIIIII950950138138105105載體載體IIII105010501551559090載體載體I IDMODMO時空收率時空收率（g g）催化劑床層溫度催化劑床層溫度反應(yīng)管加熱溫度反應(yīng)管加熱溫度載體（負(fù)載量載體（負(fù)載量1.5% 1.5% ） 不同載體的羰基合成催化劑性能比較不同載體的羰基

21、合成催化劑性能比較 (反應(yīng)條件：CO空速1650，N2空速：2200，CH3ONO空速：750，總空速4600) CO催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究 開展催化劑的微結(jié)構(gòu)分析，考察活性組分在載體上的微觀結(jié)開展催化劑的微結(jié)構(gòu)分析，考察活性組分在載體上的微觀結(jié)構(gòu)和粒度分布情況，指導(dǎo)在合成工作中進(jìn)一步提高了催化劑性能，構(gòu)和粒度分布情況，指導(dǎo)在合成工作中進(jìn)一步提高了催化劑性能，降低貴金屬用量。降低貴金屬用量。使用前使用前使用后使用后合成催化劑使用前后的合成催化劑使用前后的TEM照片照片CO催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究中試羰基合

22、成催化劑貴金中試羰基合成催化劑貴金屬負(fù)載量屬負(fù)載量1.8萬噸級羰基合成催化劑貴金萬噸級羰基合成催化劑貴金屬負(fù)載量屬負(fù)載量1.5 在萬噸級煤制乙二醇工業(yè)裝置上使用改進(jìn)的合成催化在萬噸級煤制乙二醇工業(yè)裝置上使用改進(jìn)的合成催化劑，貴金屬負(fù)載量顯著降低。劑，貴金屬負(fù)載量顯著降低。CO催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究催化氧化偶聯(lián)合成草酸酯催化劑的研究時空產(chǎn)率時空產(chǎn)率500g時空產(chǎn)率時空產(chǎn)率750g(COOCH3)2+4H2 (CH2OH)2+2CH3OH 118 62反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)特點(diǎn)：催化劑種類多：催化劑種類多：Cu/SiO2 、Cu-Cr、其他多金屬催化劑。、其他多金屬催化劑。反應(yīng)復(fù)雜，副產(chǎn)物多：

23、反應(yīng)復(fù)雜，副產(chǎn)物多：乙醇、乙二醇甲醚、碳酸二甲酯、乙醇、乙二醇甲醚、碳酸二甲酯、1,2丁二醇、丁二醇、1,4丁二醇、丁內(nèi)酯、丙二醇等。丁二醇、丁內(nèi)酯、丙二醇等。草酸二甲酯加氫反應(yīng)：草酸二甲酯加氫反應(yīng)：草酸酯催化加氫催化劑的研究草酸酯催化加氫催化劑的研究 新攻關(guān)組通過改進(jìn)原料配比，控制煅燒過程，制備得新攻關(guān)組通過改進(jìn)原料配比，控制煅燒過程，制備得到顆粒均勻的新型催化劑。到顆粒均勻的新型催化劑。結(jié)構(gòu)控制合成加氫催化劑微結(jié)構(gòu)SEMTEM草酸酯催化加氫催化劑的研究草酸酯催化加氫催化劑的研究原催化劑：原催化劑：轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 98.598.5選擇性選擇性 8181新催化劑：新催化劑：轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 99.9

24、99.9選擇性選擇性 大于大于909012.73011.6228.6888.5306.2383.5803.304時間時間(分分)0.7866.01.2125.66新新Cat. 0.8926.390.773.711.530.7065.80原原Cat. 丁二醇丁二醇乙二醇乙二醇草酸草酸二甲酯二甲酯碳酸碳酸二甲酯二甲酯乙二醇乙二醇甲醚甲醚乙醇乙醇甲醇甲醇組分組分加氫產(chǎn)物分析以及新舊催化劑對比草酸酯催化加氫催化劑的研究草酸酯催化加氫催化劑的研究催化劑的規(guī)模化生產(chǎn)催化劑的規(guī)?；a(chǎn)百噸級中試催化劑制備百噸級中試催化劑制備時間：時間：20052005年到年到20062006年期間年期間場地：場地：物構(gòu)所實(shí)

25、驗(yàn)室物構(gòu)所實(shí)驗(yàn)室設(shè)備：設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備、離心過濾設(shè)備、較大批量物料實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備、離心過濾設(shè)備、較大批量物料的的干燥和高溫焙燒設(shè)備、粉末壓片機(jī)械。的的干燥和高溫焙燒設(shè)備、粉末壓片機(jī)械。主要技術(shù)問題：主要技術(shù)問題：制備中控制技術(shù)的放大問題，催化劑納制備中控制技術(shù)的放大問題，催化劑納米粉體在保持活性前提下的成型和機(jī)械強(qiáng)度問題。米粉體在保持活性前提下的成型和機(jī)械強(qiáng)度問題。時間：時間：20062006年到年到20072007年年場地：場地：廈門廈門設(shè)備：設(shè)備：滿足生產(chǎn)需要的大中型設(shè)備，包括：反應(yīng)釜、高滿足生產(chǎn)需要的大中型設(shè)備，包括：反應(yīng)釜、高溫爐、干燥設(shè)備、成型設(shè)備、制水和離子交換設(shè)備等溫爐、干燥

26、設(shè)備、成型設(shè)備、制水和離子交換設(shè)備等主要技術(shù)問題：主要技術(shù)問題：催化劑的規(guī)?；a(chǎn)設(shè)備和工藝的設(shè)計，催化劑的規(guī)模化生產(chǎn)設(shè)備和工藝的設(shè)計，設(shè)備放大帶來的溫場效應(yīng)，載體性能穩(wěn)定性、催化劑質(zhì)設(shè)備放大帶來的溫場效應(yīng)，載體性能穩(wěn)定性、催化劑質(zhì)量穩(wěn)定性等問題。量穩(wěn)定性等問題。催化劑的規(guī)模化生產(chǎn)催化劑的規(guī)?；a(chǎn)萬噸級裝置催化劑生產(chǎn)萬噸級裝置催化劑生產(chǎn)萬噸級煤制乙二醇成套技術(shù)萬噸級煤制乙二醇成套技術(shù)萬噸級裝置的運(yùn)行萬噸級裝置的運(yùn)行 成功解決了百噸級中試工藝技術(shù)放大到萬噸級工業(yè)試成功解決了百噸級中試工藝技術(shù)放大到萬噸級工業(yè)試驗(yàn)的技術(shù)難題。驗(yàn)的技術(shù)難題。 從從20072007年年1010月開始，使用我所生產(chǎn)的三

27、種催化劑，萬月開始，使用我所生產(chǎn)的三種催化劑，萬噸級煤制乙二醇工業(yè)裝置成功開車并打通流程，生產(chǎn)的乙噸級煤制乙二醇工業(yè)裝置成功開車并打通流程，生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品達(dá)到國家優(yōu)級品標(biāo)準(zhǔn)，三個催化劑的技術(shù)指標(biāo)都二醇產(chǎn)品達(dá)到國家優(yōu)級品標(biāo)準(zhǔn)，三個催化劑的技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計要求。達(dá)到設(shè)計要求。報告內(nèi)容報告內(nèi)容研發(fā)歷程研發(fā)歷程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程煤制乙二醇成套工藝技術(shù)流程催化劑技術(shù)及規(guī)模化生產(chǎn)催化劑技術(shù)及規(guī)?；a(chǎn)成果的社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響成果的社會、經(jīng)濟(jì)效益及國內(nèi)外影響產(chǎn)業(yè)化推廣情況產(chǎn)業(yè)化推廣情況乙二醇生產(chǎn)成本估算及經(jīng)濟(jì)效益分析乙二醇生產(chǎn)成本估算及經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益（與石油路線比較）經(jīng)濟(jì)效益（與石

28、油路線比較）石油石油煤煤能耗能耗(KJ/噸噸)2802522320水耗水耗(m3/噸噸)5525原料原料(噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品)2.5噸噸石油石油5.66噸噸褐煤褐煤成本成本4882元元（50美元美元/桶）桶）2625元，元，30（130元元/噸褐煤）噸褐煤）當(dāng)原油價格降至當(dāng)原油價格降至20美元桶時，美元桶時，“煤制乙二醇煤制乙二醇”技術(shù)技術(shù)路線生產(chǎn)乙二醇的成本與石油路線相當(dāng)。路線生產(chǎn)乙二醇的成本與石油路線相當(dāng)。萬噸級煤制乙二醇成套技術(shù)成功的重大意義萬噸級煤制乙二醇成套技術(shù)成功的重大意義建成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界第一套大工業(yè)裝置，建成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界第一套大工業(yè)裝置，是煤化工領(lǐng)域我國占世

29、界領(lǐng)先地位的重要技術(shù)之一。是煤化工領(lǐng)域我國占世界領(lǐng)先地位的重要技術(shù)之一。從我國相對富產(chǎn)的煤炭生產(chǎn)我國供不應(yīng)求的乙二醇，有從我國相對富產(chǎn)的煤炭生產(chǎn)我國供不應(yīng)求的乙二醇，有效緩解乙二醇產(chǎn)品的供需矛盾。效緩解乙二醇產(chǎn)品的供需矛盾。彌補(bǔ)并逐步替代石油路線，對我國的能源、化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)彌補(bǔ)并逐步替代石油路線，對我國的能源、化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重要積極的影響。生重要積極的影響。煤制乙二醇技術(shù)受到國家的高度重視煤制乙二醇技術(shù)受到國家的高度重視煤制乙二醇技術(shù)已列入煤制乙二醇技術(shù)已列入2009200920112011年石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興年石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃。規(guī)劃。列入國務(wù)院列入國務(wù)院20092009年年9 9號文號文“

30、關(guān)于發(fā)揮科技支撐作用促進(jìn)經(jīng)關(guān)于發(fā)揮科技支撐作用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展的意見濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展的意見”中促進(jìn)產(chǎn)業(yè)振興的重點(diǎn)先進(jìn)技術(shù)中促進(jìn)產(chǎn)業(yè)振興的重點(diǎn)先進(jìn)技術(shù)之一。之一。20092009年，煤制乙二醇技術(shù)得到國家科技支撐項(xiàng)目的支持。年，煤制乙二醇技術(shù)得到國家科技支撐項(xiàng)目的支持。萬噸級萬噸級“煤制乙二醇煤制乙二醇”成套工業(yè)工藝技術(shù)成套工業(yè)工藝技術(shù)成果鑒定成果鑒定 2009 2009年年0303月月1818日中國科學(xué)院在江蘇丹陽主持召開了日中國科學(xué)院在江蘇丹陽主持召開了萬噸級萬噸級“煤制煤制乙二醇乙二醇”成套工業(yè)工藝技術(shù)成套工業(yè)工藝技術(shù)成果鑒定會。成果鑒定會。鑒定意見：鑒定意見：該成套技術(shù)符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)三原則，該成套技術(shù)符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)三原則，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，全部采用工業(yè)全部采用工業(yè)CO、NO、H2、O2和醇類為原料和醇類為原料，反應(yīng)條件溫和，技術(shù)指，反應(yīng)條件溫和，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求，萬噸級工業(yè)試驗(yàn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求，萬噸級工業(yè)試驗(yàn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，具備了進(jìn)一步建設(shè)具備了進(jìn)一步建設(shè)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)裝置的條件大規(guī)