11月27日,中国中化旗下西南化工研究设计院有限公司(简称“中化西南院”)收到国家能源集团国际工程咨询有限公司发来的中标通知书:中化西南院在国能包头煤化工有限责任公司(以下简称“国能包头”)煤制烯烃(MTO)装置配套的180万吨/年大型甲醇合成催化剂项目招标中,凭借过硬的产品品质、丰富的市场应用业绩、成熟完善的服务方案在国内外众多竞争对手中脱颖而出,一举中标!
本次中标意义重大!2022年西南院在国家能源集团180万吨/年大甲醇装置首次实现催化剂国产化替代,已稳定运行14个月,催化剂转化率、选择性、稳定性及压差等各项指标完全达到设计指标。
2023年5月,国家能源集团榆林公司186万吨/年大型煤制甲醇装置再次选用中化西南院甲醇合成催化剂,催化剂供应及时,装填精心准备、精心施工、安全环保及服务保障到位,目前已稳定运行近3个月,顺利通过72小时110%负荷性能考核,并得到国能榆林化工有限公司的高度评价与认可。
本次国能包头项目中标是中化西南院取得的第三套煤制烯烃(MTO)装置配套的大甲醇项目合成催化剂订单,有力证明中化西南院XNC-98-5型甲醇合成催化剂在大型甲醇装置上的应用性能与水平。
国能包头煤化工有限责任公司成功建成了国内首套煤制烯烃(MTO)装置,为中国煤化工产业发展做出了重要贡献,但其配套的180万吨/年大型煤制甲醇采用的却是国外工艺包和甲醇合成催化剂,关键技术与核心产品(甲醇合成催化剂)长期受制于人。大甲醇催化剂犹如高端“化工芯片”,此次国产化替代开创煤化工自主可控的新局面,在煤化工发展史上具有里程碑式的意义!
项目回顾
2022年11月5日,国能新疆化工有限公司180万吨/年煤制甲醇装置采用中国中化旗下西南化工研究设计院有限公司自主研发的XNC-98-5型甲醇合成催化剂顺利实现满负荷生产。
2022年12月16日至19日,国家能源集团180万吨/年煤制甲醇装置采用西南院自主研发的XNC-98-5型甲醇合成催化剂,顺利完成72小时性能考核。
2022年12月26日,装置负荷提升到108%,MTO级甲醇产量达到259t/h,各项工艺指标全部满足工艺要求。在相同负荷下,单程转化率优于国外催化剂,粗甲醇选择性更高,标志着大型煤制甲醇装置合成催化剂国产化取得重大突破。
2023年4月3日,西南院收到国家能源集团国际工程咨询有限公司发来的中标通知书:西南院在国能榆林化工180万吨/年大型甲醇装置合成催化剂项目招标中,再次击败国内外竞争对手,顺利中标。
▲ 采用中国中化旗下西南院自主研发甲醇合成催化剂的国家能源集团180万吨/年煤制甲醇装置
由于我国“富煤、少油、缺气”的资源状况,利用煤制备甲醇等大宗化学品,弥补油气资源不足,成为了必然的选择。装置大型化可大幅降低单位投资、能耗和生产成本,因此新建煤制甲醇装置都是百万吨规模以上。截止2022年,中国年甲醇总产能约1亿吨,百万吨规模以上的大型甲醇装置产能占比已达50%。在我国甲醇装置大型化发展的同时,甲醇合成工艺包和催化剂却长期依靠进口,成为现代煤化工“卡脖子”关键技术之一,因此掌握大型煤制甲醇自主关键技术有利于国家能源经济安全保障。
目前国内采用戴维径向水冷塔甲醇合成工艺,已建成及在建的大型甲醇装置总产能高达4000万吨,每年需要花费大量经费进口国外甲醇合成催化剂,并且还存在供货周期长、关键技术受制于人的风险。西南院是国内最早开展低压合成甲醇工艺及催化剂研究的科研院所,肩负着完成大型煤制甲醇合成工艺和合成催化剂国产化的历史使命。近年来,西南院立足国家和行业需求,紧跟世界甲醇合成工艺和催化剂技术发展动态,持续进行甲醇合成工艺和催化剂研发提升。此次,西南院XNC-98-5型甲醇合成催化剂在国能新疆化工有限公司180万吨/年规模大型甲醇合成装置成功投用,打破了国外公司的长期垄断,迈出了国产化征程上的关键一步。
图片西南院是国内知名的催化剂产品供应商,拥有自主研发的各类催化剂50余种。从20世纪80年代开始,西南院的催化剂累计出口20多个国家和地区,多项催化技术处于世界先进水平。近年来,西南院先后成功开发一系列一段转化催化剂,成功应用于国内外300多套合成氨、甲醇、制氢装置。
为突破催化剂关键核心技术,西南院开发了多种系列中低压合成甲醇催化剂进行实验,本次实现国产化突破的中低压合成甲醇催化剂,各项技术经济指标达到且部分超过业内先进水平。具有五大优异性能:
1、转化率高
先进的催化剂制备技术,活性组分的高度分散以及高度协同,提升催化剂的甲醇时空收率,显著增加催化剂在工业甲醇装置上的甲醇产能。
2、热稳定性好
通过独特的助剂化合物改性技术改善催化剂中铜晶粒分布,并与活性组分产生较强相互作用力,从而提升催化剂的耐热性能。
3、选择性高
在加强催化剂的生产过程质量管理基础上,严格控制催化剂中Fe、Ni及Na等杂质含量,从而降低甲醇能耗及生产成本。
4、使用寿命长
催化剂具有较好的物理强度及分布、较低的还原收缩率以及较低的磨耗率,进一步提升催化剂在工业甲醇装置上的使用寿命。
5、使用温度、压力、空速范围宽
催化剂优良的催化性能和物化性能,可以满足在大型工业甲醇装置上,高反应温度、压力以及反应空速下长周期高效运行。