5月14日,中國科學院大連化學物理研究所合成氣轉化與精細化學品催化研究中心研究員丁云杰和研究員朱何俊團隊開發的、具有自主知識產權的“炭載鈷基漿態床合成氣制油技術開發與工業化”通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。大連化物所副所長李先鋒、科研及職能部門相關人員出席鑒定會。鑒定委員會認為,該技術創新性強,整體技術達到國際先進水平,一致同意通過鑒定。
會上,丁云杰作了炭載鈷基漿態床合成氣制油技術開發與工業化的工作總結及技術研究報告,詳細介紹了炭載鈷基合成氣制油催化劑的開發歷程,并介紹了如何推進實驗室成果向產業化發展。朱何俊作了炭載鈷基漿態床合成氣制油工業示范的科技查新和知識產權報告。陜西延長石油榆林煤化有限公司油品中心經理王東巖和發展科技部經理張馬寧分別作了炭載鈷基漿態床合成氣制油技術開發與工業化的生產運行總結報告和“榆橫醋酸項目資源綜合利用制油示范裝置”考核標定報告。
鑒定會現場
“炭載鈷基漿態床合成氣制油技術開發與工業化”項目由大連化物所與延長石油榆林煤化有限公司、北京石油化工工程有限公司共同承擔。該項目的示范裝置“新一代煤制油裝置”于2013年在榆林開工建設,2017年實現40%負荷運行,打通全流程,產出合格的液化氣、穩定輕烴、費托輕蠟和費托重蠟等產品;2019年實現85%負荷運行,2020年7月實現100%負荷運行;2020年8月8日至11日,中國石油和化工聯合會組織專家組對工業示范裝置進行了連續72小時考核標定,裝置實現了103%負荷的運行,合成氣總轉化率98.7%,CH4選擇性6.7%,C3+烴類選擇性86.4%(C3+烴和醇的總選擇性92.7%),CO2選擇性0.006%。
我國能源資源的基本特點為“富煤、貧油、少氣”。隨著我國經濟的持續高速發展,我國石油對外依存度持續增長,2020年已高達73.6%。目前,我國一次能源消費結構仍以煤炭為主,煤炭消費量占能源消費總量的56%以上。在未來較長的一段時期內,煤炭仍將是我國的主體能源。煤制清潔燃料和化學品,對于緩解我國石油供應不足,實現石油化工原料替代、油品清潔化和煤炭清潔高效利用,保障國家能源安全具有戰略意義。
針對上述問題,丁云杰和朱何俊團隊開發了碳化鈷介導的原位轉晶技術,研制出高性能鈷基催化劑,解決了傳統鈷基催化劑產率不高、活性低、穩定性較差等技術問題,填補了國內鈷基費托合成漿態床工業的技術空白。新型鈷基催化劑具有優異的活性、柴油餾分選擇性和穩定性,以及具有極低的CO2選擇性,可降低費托單元運行能耗、省去脫碳單元。此外,廢催化劑經簡易焚燒處理后可回收金屬鈷,可實現低固廢甚至無固廢的綠色環保目標。
新一代煤制油裝置
采用“炭載鈷基漿態床合成氣制油技術”的新一代煤制油裝置,現已實現達產達效,其成功運行將為后續大型商業化裝置的建設提供堅實的技術支撐。
該項目得到了中科院A類先導專項“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、國家重點研發計劃“先進煤間接液化及產品加工成套技術開發”、國家自然科學基金等項目的資助。