助力丙烯酸行业跨越式发展——记技术发明三等奖高效丙烯氧化制丙烯酸催化剂关键技术

　　近日，由中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、兰州金润宏成新材料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年度中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖。该项目开发的新型丙烯醛、丙烯酸催化剂已在6套8万吨/年丙烯酸装置上实现工业化应用，新增销售额25.1亿元，新增利润逾3.5亿元。

　　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，衍生物产品渗透到涂料、纺织、建材等行业，市场前景广阔。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。此前，我国的丙烯酸催化剂为国外供应商所垄断，催化剂技术受制于人，导致我国丙烯酸生产能力低、企业利润空间小、产品市场竞争力不高。

　　国产丙烯酸催化剂技术研发历时逾60年，已经是第四代技术，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，我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。

　　为了进一步增强国产催化剂技术的核心竞争力，从2015年起，石化院与兰州金润宏成新材料科技有限公司开展战略合作，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要求和经济性，研发难度巨大。科研人员围绕行业发展的要求，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；发明了耦合氧化物载体和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，碳氧化物下降2%。他们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行业难题，催化剂运行周期由4年延长至5年。此外，他们还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/时下降至1吨/时，减少了废水排放，降低了企业废水处理费用。

　　据了解，该项目已在6套8万吨/年丙烯酸装置上实现工业应用，生产规模达48万吨/年，经济效益显著。运行结果表明，在相同负荷下，国产丙烯醛催化剂床层温度比进口剂低18℃，工艺操作弹性更大，丙烯醛收率不低于83%；国产丙烯酸催化剂运行温度比进口剂低13℃，丙烯酸收率不低于88%。截至目前，该项目获发明专利授权近50项，发表论文15篇，发布中国材料与试验团体标准(CSTM)2项，获得软件著作权2项。

　　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竞争力，实现了行业的跨越式发展;也助力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。