去年2月世界上首套丙烯和乙酸經(jīng)加成和加氫生產(chǎn)無水乙醇和異丙醇工藝技術(shù)在我國誕生,而今天我們就有幸采訪到了這套工藝技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)頭人之一的陳曙光先生,請他來為我們介紹一下這套工藝技術(shù)的相關(guān)情況和未來展望。
陳曙光,男,現(xiàn)任中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所化工新過程及工程化研究組組長。自參加工作以來,主要從事化工和石化行業(yè)的工程設(shè)計工作,在近20年的工作過程中先后完成國內(nèi)外二十幾套大中型項目工藝設(shè)計,多次擔(dān)任設(shè)計經(jīng)理和專業(yè)負責(zé)人,負責(zé)工程項目設(shè)計管理,完成多套工程裝置設(shè)計工作,并作為現(xiàn)場施工代表或裝置開車經(jīng)理,在裝置現(xiàn)場組織開車培訓(xùn)、開車組織等工作,有豐富的現(xiàn)場開車經(jīng)驗;在工藝設(shè)計方面,擅長工藝設(shè)計計算、工藝模擬和工藝優(yōu)化,多次擔(dān)任設(shè)計經(jīng)理和專業(yè)負責(zé)人,完成多項大型裝置的項目建議書和工藝包的編制工作,完成的工程項目包括南京百潤年產(chǎn)5萬噸,山東聯(lián)盟年產(chǎn)3萬噸乙撐胺裝置工藝包,陜西延長年產(chǎn)15萬噸FT合成油裝置工藝包,印度Balaji年產(chǎn)3萬噸乙撐胺裝置工藝包等等。
記者:請陳先生為我們講解一下您合作開發(fā)的世界上首套丙烯和乙酸經(jīng)加成和加氫生產(chǎn)無水乙醇和異丙醇工藝技術(shù)及其擁有專有核心技術(shù),可以嗎?
陳曙光:目前,此項技術(shù)還處于高度保密狀態(tài),我只能簡單介紹一下我們所取得進展和相關(guān)情況。當(dāng)前,生產(chǎn)異丙醇主要路線有二種,一是采用丙烯、水為原料經(jīng)水合反應(yīng)生產(chǎn)異丙醇的工藝路線;二是以丙酮為原料經(jīng)加氫反應(yīng)生產(chǎn)異丙醇的工藝路線。但以上二種路線均存在難以生產(chǎn)高品質(zhì)異丙醇的缺點,同時丙烯水合法還存在能耗高和產(chǎn)生大量工藝廢水的問題。而生產(chǎn)乙醇主要路線還是以糧食發(fā)酵法為主,存在大量廢水處理和高能耗的問題,并且難以生產(chǎn)高品質(zhì)的無水乙醇,滿足不了高端市場的需求,只能作為醫(yī)用酒精、食用酒和燃料乙醇食用。而我們成功開發(fā)世界上首次采用丙烯和乙酸經(jīng)加成酯化生成乙酸異丙酯及乙酸異丙酯加氫生產(chǎn)無水乙醇和異丙醇的工藝技術(shù),具有綠色工藝和原子經(jīng)濟的特點,主要產(chǎn)品無水乙醇和高品質(zhì)異丙醇主要是面向高端乙醇和異丙醇市場(化妝品、電子清洗等),其主要產(chǎn)品無水乙醇和異丙醇已經(jīng)得到高端用戶的認可。
記者:那作為世界上首套工藝路線,它的工藝難點包括哪些呢?
陳曙光:一方面丙烯和醋酸的加成酯化反應(yīng)為強放熱反應(yīng),并且丙烯易于聚合,其反應(yīng)要達到高選擇性和控制反應(yīng)溫度的工業(yè)化難度極大;另外酯加氫反應(yīng)在高達120kg/cm2壓力的超臨界下進行的強放熱反應(yīng),反應(yīng)器的移熱和溫度控制需要高效反應(yīng)器內(nèi)件和移熱方案;而且主產(chǎn)品分離難度很大,因乙醇和異丙醇沸點差不到2℃,其分離的技術(shù)優(yōu)劣決定其工藝路線的產(chǎn)品成本經(jīng)濟性。
記者:目前這套工藝路線已經(jīng)實現(xiàn)了哪些目標呢?
陳曙光:在合作研究組-C1化學(xué)與精細化工催化研究組(DNL0805)和江蘇張家港企業(yè)我們?nèi)焦餐ο,已?jīng)實現(xiàn)了在2015年6月年產(chǎn)15萬噸乙醇+異丙醇裝置一次投料試車,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的無水乙醇和異丙醇產(chǎn)品;我們還成功開發(fā)出適用于丙烯和乙酸在多段催化劑床層進行加成酯化反應(yīng)的獨特反應(yīng)器,很好的解決了反應(yīng)熱移出和控制丙烯聚合的難題,擁有多項專有核心技術(shù);另外我們還成功開發(fā)出獨特的乙醇和異丙醇的分離工藝,實現(xiàn)了乙醇和異丙醇的高效分離。
記者:那目前裝置是否還存在問題?會如何解決呢?
陳曙光:是的,畢竟還在初期階段,不可避免目前裝置還存在一些問題,包括催化劑床層壓差高、分離能耗較高等問題。我們?nèi)秸诠餐,已?jīng)就現(xiàn)有的工藝瓶頸提供改進方案,近期將會取得突破,實現(xiàn)預(yù)期目標。
記者:陳先生作為此領(lǐng)域的佼佼者,可以為我們展望一下中西方化工和石化行業(yè)的差異以及中國化工和石化行業(yè)的未來嗎?
陳曙光:可以坦率的講,雖然我國近10年來在化工和石化行業(yè)中涌現(xiàn)了較多擁有自主知識產(chǎn)權(quán)成套工藝技術(shù)并成功實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用,但還是國外發(fā)達國家有較大的差距,主要體現(xiàn)在知識產(chǎn)權(quán)保護、研發(fā)資金投入、產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)、工程技術(shù)研發(fā)等方面。值得欣喜的是,我國于2015年8月29日實施了《中華人民共和國促進科技成果轉(zhuǎn)化法》,從政策和法律等層面極大的促進我們從科技應(yīng)用研究的科技人員的積極性。作為從事化工應(yīng)用研究的一員,我充分相信在未來,在全國科研院所的科技研發(fā)人員和工程技術(shù)人員的共同努力,將會有越來越多的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的化工成套技術(shù)出現(xiàn)并實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,達到甚至超過國際水平。
記者:感謝您百忙之中接受專訪! (記者 劉健)