可降解产业链技术

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为了及时全面地反映我国炼油与石化工业最新技术发展，集中展现我国炼油与石化技术成果，进一步加快我国石化工业技术可持续发展步伐，提升工艺技术与设备管理水平，促进我国炼化工业可持续发展。石化缘将继续于2022年7月第一个工作日开始，系列推出一年一度石油化工行业新技术，让行业同仁们第一时间了解我国石油化工领域新技术、新工艺、新材料、新设备，促进合作交流！

今日推荐技术

一、技术名称

大连院可降解产业链技术

随着当前塑料污染问题加剧，可降解塑料替代成为主流解决方案之一。共聚酯可降解材料具有良好的成膜性及适宜的力学强度，可用于包装、农膜、一次性塑料袋等领域，是当前“禁塑”的关键，市场需求急剧增加。

中石化（大连）石油化工研究院有限公司（FRIPP，简称“大连院”）聚焦国家及社会的迫切需求，聚焦可降解材料生产中“单体合成”这一关键核心技术问题，研发形成了异丁烷正构化制正丁烷、液化气加氢制高纯正丁烷、正丁烷氧化制顺酐、顺酐加氢水解制丁二酸及顺酐酯化加氢制丁二醇的系列产业链技术。大连院各部分技术，均完成了独立自主知识产权的催化剂及工艺包开发，可实现利用炼厂低附加值的正丁烷制备PBS可降解材料所需的全部高附加值单体（丁二酸、丁二醇），提升炼厂效益的同时，助力燃料型炼厂“延链、补链、强链”，实现向材料型炼厂的转型。

二、先进性阐述

当前可降解材料产业链主要分以下三个部分，首先是对石油及生物质资源进行催化转化形成可降解材料单体，之后单体进一步通过聚合制备成可降解材料聚合物，再进一步通过改性加工手段将聚合物制备成塑料袋等我们日常所用到的可降解材料产品。综合整个产业链来看，聚合及成型改性等工段，我国技术处于世界先进水平。而在前面可降解材料单体制备方面，我国与国外技术尚存差距，可以说，关键单体制备技术的缺失是制约我国可降解材料产业链发展的瓶颈。

针对该瓶颈，大连院通过集成创新，形成了异丁烷正构化制正丁烷，液化气加氢制高纯正丁烷，正丁烷氧化制顺酐，顺酐加氢水解制丁二酸及顺酐酯化加氢制丁二醇的系列产业链技术。

大连院完成了从炼厂碳四液化气产品到可降解材料关键单体丁二酸及丁二醇的全套生产技术开发。有效解决了反应机理认识、催化剂开发的系列基础研发及工程化问题。大连院可降解材料产业链技术具备以下技术优势：

（1）异丁烷正构化技术

大连院异丁烷正构化技术以富含异丁烷的碳四组分为原料，在催化剂作用下，进行正构化反应，高选择性生成正丁烷，为顺酐装置提供原料，为炼化企业布局发展可降解材料提供技术支持。目前已完成催化剂开发和工艺包编制。

技术先进性：1）原料适应性强：炼厂碳四组分均可作为异丁烷正构化的原料，有效解决了富裕异丁烷的出路，保障顺酐的原料供应；2）工艺灵活可调：工艺成熟，操作稳定，通过工艺参数优化，实现增产顺酐装置原料；3）催化剂性能优良：针对性开发的正构化催化剂，具有高催化活性和高稳定性。

（2）液化气加氢制高纯正丁烷技术

液化气（碳四）加氢制备高纯度正丁烷（氧化制顺酐原料）技术，包括工艺技术及其配套专用催化剂技术。能够根据现有工业装置运行要求和原料油性质特点，有针对性地为企业提供催化剂使用方案及运行方案。该技术采用耐硫型催化剂，对液化气中烯烃进行深度加氢，加氢后产物烯烃含量≯0.1%，满足企业对加氢原料的要求。

走高压低温反应技术路线，通过降低反应温度，减小了温度对反应平衡的影响；采用液化气稀释进料，有利于取出反应热，降低反应温度，减少催化剂积炭，延长催化剂单程使用寿命。

（3）正丁烷氧化制顺酐技术

大连院成功开发了拥有自主知识产权的FVO-1催化剂，可用于正丁烷氧化制顺酐工艺过程，其具有以下特点：

1）通过精准调变催化剂晶相组成及物化性质，使FVO-1催化剂具有高反应活性和高选择性；

2）FVO-1催化剂具有机械强度高、耐磨性能强的特点，有效降低装置长周期运转时床层压降上升速度，提高生产效率；

3）FVO-1催化剂抗失磷能力强，可避免生产过程中因催化剂失磷造成反应波动而引起开工过程不稳定的问题，缩短催化剂磨合期。

大连院丁烷氧化制顺酐成套工艺技术具有安全可控性好、产品质量高、三废排放量低等优点。

（4）顺酐加氢水解制丁二酸技术

大连院顺酐加氢水解制丁二酸技术具备如下优势：

1）采用自主开发的高效液相加氢催化剂，转化率和选择性高；

2）采用上流式拟均相加氢反应工艺，大幅降低反应工段投资，避免热点及飞温，维持加氢产品选择性及分离工段稳定性；

3）采用开发的高效混氢设备及专有内构件，提升加氢反应效率；

4）具有成熟的液相加氢反应器大型化及工程化经验，可为技术方案实施提供强力支撑。

（5）顺酐酯化加氢制丁二醇技术

大连院开发的顺酐酯化催化剂运转寿命长，马来酸二甲酯选择性高，在优化反应条件下，顺酐转化率为100%，马来酸二甲酯收率≥98.6%，单塔板催化剂寿命超过3000小时。

大连院开发的FHE-1型和FHE-2型酯加氢催化剂，在工业装置上采用级配装填方法，在优化反应条件下，琥珀酸二甲酯转化率达到99.6%以上，1,4-丁二醇、四氢呋喃和γ-丁内酯等目的产品的总选择性达到99%以上。

大连院基于自主研发催化剂开发的酯加氢系列工艺技术，具备催化剂运转寿命长、选择性高、顺酐单耗少等优点。

三、案例分享

（1）异丁烷正构化技术

已完成正构化催化剂开发以及异丁烷正构化生产正丁烷技术工艺包编制，近期为多家炼化企业制定技术方案。

（2）液化气加氢制高纯正丁烷技术

浙江宁波某化工公司采用大连院技术投建了规模为11万吨/年的液化气加氢制备高纯度正丁烷装置。工业装置运行结果表明，以液化气为原料，通过加氢处理后可以获得高纯度正丁烷，加氢后的正丁烷中烯烃含量≯0.1%，为企业带来了良好的经济效益。

（3）正丁烷氧化制顺酐技术

工业应用现场

2017年，FVO-1催化剂在山东某企业挂靠5万吨/年顺酐生产装置上完成工业侧线试验研究，催化剂连续稳定运转5000h，且性能与进口参比剂水平相当，并通过中石化总部技术评议，目前拟在国内多家企业进行工业应用。

（4）顺酐加氢水解制丁二酸

2021年，大连院完成10万吨/年顺酐加氢水解制丁二酸工艺包，并通过中石化总部技术评议，目前拟在国内多家企业进行工业应用。

（5）顺酐酯化加氢制丁二醇技术

大连院酯化及加氢催化剂已在国内多套装置上进行连续多批次应用，同时也在当前国内唯一连续运行的万吨级装置上使用。运转结果表明，大连院催化剂具有运转寿命长、产品选择性高等优点。

工业应用现场

大连院顺酐酯化加氢制丁二醇成套技术近期拟在国内多家企业进行工业应用。

四、关于中石化（大连）石油化工研究院有限公司

中石化（大连）石油化工研究院有限公司（FRIPP，简称“大连院”）注册于2022年3月，由中国石化股份有限公司大连石油化工研究院响应国资委“科改示范行动”而成立。前身为成立于1953年的抚顺石油化工研究院，是国内最早从事石油炼制研究的科研单位。2012年大连石油化工研究院成立，与抚顺石油化工研究院并行，两块牌子、一套人马，于2017年主体搬迁至大连旅顺。

公司现占地面积18.4万 m 2 ，总投资14.5亿元，职工714人，具有高级及以上职称人员318人，其中中国工程院院士1人、国家级百千万人才工程1名、享受国务院政府特殊津贴专家9人、中国石化高级专家5人、中国石化突出贡献专家14人。共设15个研究室，拥有工业废水无害化与资源化国家工程研究中心、石油化工环境污染防治技术国家地方联合工程研究中心等国家和省部级挂靠机构26个， 累计获国家级科技进步奖和发明奖24项，省部级科研成果奖466项，申请国内外专利9522件，拥有中国石化专有技术499项。 科研成果应用于俄日韩中亚等“一带一路”多个国家和地区以及全国30个省市自治区的840余套生产装置，是国内领先、国际知名的优质炼化技术供应商。

院始终坚持石化发展、科技先行，以奉献清洁能源、护佑碧水蓝天、担当国家战略科技力量为使命，在不同时期有力支撑引领炼油化工行业高质量发展。从为解决国家人造石油炼制技术而成立，到承担炼油工艺技术“五朵金花”中的催化重整、尿素脱蜡和加氢催化剂，再到实现加氢工艺及催化剂全部国产化，成为中国现代炼油技术从无到有的鲜明标志。上世纪80年代以来，持续为中国炼化工业从小到大、规模化发展提供稳定技术支撑，开发渣油加氢系列技术实现进口含硫原油加工和重油深度转化。 国内首创重交通道路沥青生产技术，结束了我国没有高等级道路沥青的历史。净味环保沥青产品在莲石湖公园成功应用，助力绿色冬奥。持续迭代开发清洁油品系列生产技术，引领国I到国VI油品质量升级，首创“烷基转移再脱硫”柴油超深度脱硫技术，国内占比50%，年均减排SOx 100万吨以上。创新低质油品“变废为宝”加工手段，催化柴油高质利用、催化油浆调和船燃技术解决企业生产迫切需求，渣油固定床技术总处理量近7千万吨/年，国内占比41%，居各专利商第一。深刻把握油化结合产业趋势，开发以产品为靶向的“量体裁衣”加氢裂化技术，在系统内加氢裂化装置占有率89%，有力支撑炼厂产品结构调整。 STRONG沸腾床技术打破国外垄断，处于世界领先水平，支撑企业长周期运行，入选中国石化十大技术品牌。SiRUT复合床技术可实现化工产品占70%以上，支撑炼厂从燃料型向化工型转型，正瞄准“五年一修”目标着力攻关。开发形成石化行业“三废”综合解决方案，牵头编制国家石化行业环保系列标准和规范，运营国内首家石化行业排污许可证申报试点，积极彰显中国石化国企责任担当和环保正能量。高水平推进长江经济带石化类场地污染治理，支撑沿江企业从污染物“近零”排放向“净零”排放迈进。发挥中国石化环境监测总站作用，开发石化烟气、VOCs治理技术年减排NOx 6万吨以上、VOCs 11万吨以上，为“美丽中国”建设做出突出贡献。新能源方面，燃料电池车用氢气纯化及供应技术在高桥石化、天津石化和青岛炼化开车成功，氢气产量合计4800吨/年，即将在茂名石化和川维化工进行工业应用。获东北首家质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气全项检测能力资质认定，助力冬奥加氢站氢气检测。