高效丙烯氧化制丙烯酸催化剂关键技术达到国际先进水平

　　在日前结束的2022年度中国石油和化学工业联合会评奖大会上，由中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心、兰州金润宏成石油化工科技有限公司合作开发的“高效丙烯氧化制丙烯酸催化剂关键技术研发及其产业化应用” 项目获2022年度科技进步三等奖。

　　中国是全球丙烯酸生产大国，产能居世界首位。丙烯酸作为一种基本有机化工原料，下游应用领域丰富，其衍生物产品渗透到国民经济的日常生活和高新材料等领域，包括涂料、纺织、皮革、建材、个人卫生用品等行业，市场空间广阔。

　　在丙烯酸的生产过程中，丙烯氧化制丙烯酸催化剂是技术核心，攻关难度大，技术壁垒高。过去中国丙烯酸催化剂，为国外供应商所垄断，催化剂技术受制于人，导致中国丙烯酸生产能力低，企业利润空间很小、产品的市场竞争力不高。

　　截至目前，国产丙烯酸催化剂技术研发历时逾60年，已经是第4代技术，无论是研发和生产均取得了骄人的业绩。在自主技术的支持下，中国丙烯酸市场逐步摆脱了发达国家企业的控制，成长为世界第一大丙烯酸生产与消费国，为民族丙烯酸行业发展作出了重要贡献。

　　为了进一步增强国产催化剂技术的核心竞争力，更好地参与国际竞争，为国内丙烯酸生产企业的发展抢得待机，作为支撑中国丙烯酸行业高速发展的创新团队，从2015年起，兰州化工研究中心与兰州金润宏成新材料科技有限公司开展战略合作，双方共同进行低碳烯烃选择性催化氧化领域催化剂的研究开发及推广。

　　要在不改变现有装置条件下最大限度提高丙烯酸产能，同时还要延长催化剂运行寿命及满足生产过程的环保化和经济性的迫切需求，研发的难度十分巨大。科研人员围绕行业发展的要求，对催化剂进行了高空速、高选择性、长周期运行稳定性催化剂及吸收水循环再利用工艺技术的开发。

　　科研人员发明了Mo-Bi-Co-Fe复合活性相缺陷位控制方法，开发出高活性丙烯醛催化剂，可适应丙烯空速由80h-1提高至105h-1；发明了耦合Si-Al-Ni氧化物载体和Mo-V-Cu复合金属氧化物前驱体的丙烯酸催化剂技术，实现活性组分高分散的同时提高了内扩散传质效率，COx下降2%；创制了结焦物在线清理技术，实现结焦区域的快速清理，破解了列管式反应器底部结焦导致床层阻力攀升的国际行业难题，催化剂运行周期由4年延至5年；开发了丙烯酸急冷塔吸收水循环再利用工艺技术，单位时间新鲜脱盐水补充量由8吨/小时下降至1吨/小时，大幅降低了企业废水处理费用，降低了废水排放。

　　据了解，新型高效能丙烯醛、丙烯酸催化剂已在6套8万吨/年丙烯酸装置上实现了工业应用，生产规模达48万吨/年，新增销售额25.1亿元，新增利润逾3.5亿元。运行结果表明：工业运行数据对比表明：在相同丙烯负荷下，国产丙烯醛催化剂床层温升比进口剂低18℃，工艺操作弹性更大，丙烯转化率高0.8%，丙烯醛收率≥83%；国产丙烯酸催化剂运行温度比进口剂低13℃，丙烯酸收率≥88%；实现了进口剂的成功替代。

　　在丙烯制丙烯酸催化剂、催化剂反应工艺及产物分析方法等方面，授权发明专利近50项，发表论文15篇，发布CSTM团体标准2项，获得国家版权局软件著作权2项。

　　当前，我国正处在工业化、城镇化加快发展的重要阶段，化工产品的需求处于快速增长期，尤其是高端化工产品市场潜力巨大，国家的快速发展和繁荣的经济都为丙烯酸行业提供了广阔的发展空间。新型国产丙烯氧化制丙烯酸催化剂，与进口催化剂相比，售价为进口催化剂的一半左右，催化剂表现出活性高、选择性好、热点温度低、工艺操作弹性宽等特点。　

　　新型国产催化剂的研发应用成功，不但提升了我国丙烯酸行业参与国际竞争的能力实现了行业的跨越式发展，也助力了下游高分子材料和精细化工领域发展，增强了产业链的整体盈利能力。2021年，该项目通过国家科学技术部科技成果鉴定，李亚栋院士等专家团队认为：该项成果技术达到国际先进水平。