1月30日，筆者走進西南化工研究設計院有限公司(以下簡稱“西南院”)展廳，只見黑色、灰色、褐色等不同顏色的催化劑整整齊齊地擺在展示柜內，工作人員正介紹著各類催化劑，“這是烴類蒸汽轉化催化劑，這是甲烷化催化劑……這個黑色的圓柱體就是XNC-98-5型甲醇合成催化劑。”

(資料圖)

近日，國家能源集團180萬噸/年煤制甲醇裝置采用西南院自主研發(fā)的XNC-98-5型甲醇合成催化劑，在將裝置負荷提升到108%的情況下，生產的MTO級甲醇(指符合進甲醇制烯烴裝置的原料甲醇)產量達到259噸/時，各項工藝指標全部滿足工藝要求，相同負荷下，單程轉化率優(yōu)于國外催化劑，標志著我國大型煤制甲醇裝置合成催化劑國產化取得重大突破。

甲醇合成催化劑的研發(fā)人員正在做實驗。受訪者供圖

國產甲醇合成催化劑“擠”進市場

甲醇作為重要的基礎化工原料，在傳統(tǒng)化工領域應用廣泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工產品的上游原料。其在傳統(tǒng)下游也有廣泛應用，包括塑料、合成纖維、合成橡膠、膠粘劑、染料、涂料、香料、醫(yī)藥和農藥等。

甲醇裝置的大型化可大幅降低單位投資、能耗和生產成本，因此百萬噸規(guī)模以上的大型甲醇裝置產能在全國總產能中的占比已達50%。

西南化工研究院相關負責人表示，近年來，國內建設了大量煤制烯烴裝置，其配套的百萬噸以上規(guī)模的大型甲醇裝置全部采用國外公司提供的甲醇合成工藝包，同時國外公司也捆綁銷售甲醇合成催化劑。

“由于甲醇合成催化劑的使用性能好壞，對大型煤制烯烴裝置的經濟運行效益影響顯著，以及國外公司對大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑市場的壟斷，過去國產甲醇合成催化劑進入該市場困難巨大。”該負責人說。

面對上述情況，西南院多年來一直致力于研發(fā)新型甲醇合成工藝和催化劑，早在20世紀70年代便已對此方面的研究開題立項，這讓西南院成為國內最早開展低壓合成甲醇工藝及催化劑研究的科研院所。截止目前，西南院已制備C302、CNJ206、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應用于國內大中小型甲醇合成裝置130多套。

多項創(chuàng)新助力國產催化劑自主可控

“相較于國內外其他款型的甲醇合成催化劑，我們最新研發(fā)的催化劑轉化率更高、熱穩(wěn)定性更好、選擇性更高、使用壽命更長，使用時溫度、壓力、空速范圍也更寬。”西南院催化劑研發(fā)團隊技術人員表示，該團隊采用先進的催化劑制備技術，確保了活性組分(催化劑必備單元，沒有該單元就沒有催化作用)的高度分散和協(xié)同，極大提升了催化劑的綜合性能。

該院相關負責人說，其研發(fā)團隊嚴格控制催化劑中鐵、鎳及鈉等雜質含量，實現了更低的乙醇等雜醇含量以及石蠟等副產物的生成，降低了甲醇能耗及生產成本，且催化劑還具有較好的物化性能和催化性能，進一步提升了催化劑的使用壽命，確保催化劑可以在更高的反應溫度、壓力以及反應空速下長周期高效運行。

“此次西南院XNC-98-5型甲醇合成催化劑在國家能源集團180萬噸/年規(guī)模大型甲醇合成裝置成功投用，邁出了大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑國產化征程上的關鍵一步。”西南化工研究院相關負責人說，下一步該院將繼續(xù)面向國家“雙碳”目標，攻關甲醇合成工藝和催化劑制備新技術及其他科研項目，加強關鍵核心技術自主可控，有序推動現代煤化工產業(yè)發(fā)展，為保障國家能源安全作出更多貢獻。

關鍵詞： 化工研究院 生產成本 使用壽命