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研發(fā)團隊

Teams

烷烴轉化新催化材料及新過(guò)程團隊

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2016-03-23
團隊信息
課題組名稱(chēng):烷烴轉化新催化材料及新過(guò)程團隊
課題組網(wǎng)址:http://www.802.dicp.ac.cn/
負責人:田志堅 工作單位:大連化學(xué)物理研究所 學(xué)科領(lǐng)域:能源化工
課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:田志堅 辦公電話(huà):0411-84379151
手 機: E-mail:tianz@dicp.ac.cn
科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:劉丹竹 辦公電話(huà):0411-84379178
手 機: E-mail:liudz@dicp.ac.cn
團隊介紹

團隊主要研究方向:烴類(lèi)催化轉化(潤滑油加氫異構脫蠟,費托合成蠟異構化,C5-C6烷烴異構化,芳烴選擇性加氫開(kāi)環(huán),丙烷脫氫等);烴類(lèi)轉化相關(guān)催化材料合成(分子篩水熱合成,分子篩離子熱合成,納米硫化物和氧化物合成等);烴類(lèi)轉化相關(guān)新催化過(guò)程開(kāi)發(fā)(煤焦油懸浮床加氫,油脂制生物柴油和航煤,生物質(zhì)水熱重整制氫,微波促進(jìn)的催化過(guò)程等)。

可轉移轉化的科技成果:

潤滑油基礎油加氫異構脫蠟催化劑及技術(shù):該技術(shù)于2008年和2012年兩次在中國石油20萬(wàn)噸/年高壓加氫裝置實(shí)現工業(yè)應用,以大慶石蠟基原料高收率生產(chǎn)II/III類(lèi)基礎油及高標號食品級PS白油等產(chǎn)品,將我國潤滑油基礎油品質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)提升至世界先進(jìn)水平。

釕/炭、鈀/炭、鉑/炭催化劑:該催化劑用于不飽和鍵加氫、含氧化合物加氫以及加氫脫氯、脫卞基等反應。催化劑產(chǎn)品成熟,加氫還原活性高,選擇性好,性能穩定,已在國內多家企業(yè)得到應用。

油脂一步加氫制烷烴類(lèi)生物柴油/航空煤油技術(shù):該技術(shù)實(shí)現油脂經(jīng)一步加氫反應直接轉化為異構烷烴(柴油、航空煤油)。制得的航煤產(chǎn)品冰點(diǎn)低于-47 ℃,達到Jet A-1等航煤標準;制得的生物柴油產(chǎn)品十六烷值大于75,凝點(diǎn)低于-20 ℃,性能遠超石化柴油。該技術(shù)具有較強的應用前景。

典型轉移轉化項目案例

1.潤滑油基礎油加氫異構脫蠟催化劑及技術(shù)的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化應用

潤滑油產(chǎn)業(yè)是與國計民生密切相關(guān)技術(shù)密集型支柱產(chǎn)業(yè)之一,我國為世界第二大潤滑油消費國,雖然我國也是潤滑油生產(chǎn)大國,但由于大部分生產(chǎn)企業(yè)仍沿用傳統工藝,技術(shù)落后,只能滿(mǎn)足中低檔油的市場(chǎng)需求,高檔潤滑油發(fā)展受到制約。為滿(mǎn)足國內高檔潤滑油基礎油生產(chǎn)技術(shù)的迫切需求,團隊自1999年始,開(kāi)展了催化劑構效關(guān)系、載體分子篩合成和性能調控以及分子篩和催化劑工業(yè)放大試驗等發(fā)面的研究,取得一系列技術(shù)突破:

(1)在水熱合成體系中,采用復合模板劑、雜原子引入等方法微調分子篩的孔口尺寸及酸強度分布,發(fā)明具有AEL、TON和MTT拓撲結構十元環(huán)一維直孔道新型分子篩合成技術(shù)。



圖1. 三種分子篩孔道結構圖


(2)解決了分子篩動(dòng)態(tài)水熱合成過(guò)程中傳質(zhì)和傳熱工程放大難題,從實(shí)驗室100毫升反應釜合成放大5萬(wàn)倍,開(kāi)發(fā)出5立方米反應釜規模的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),使我國成為繼美國之后第二個(gè)大規模合成異構脫蠟專(zhuān)用分子篩的國家。



圖2.從實(shí)驗室小試分子篩合成放大至工業(yè)生產(chǎn)規模


(3)利用雙貴金屬原子大小不同、原子簇晶粒尺寸互補的特性,實(shí)現了貴金屬納米級分散和短程有序的高效負載,使之與雙分子篩體系的酸性匹配更佳,使催化劑具有更好的催化性能和雜質(zhì)耐受性??朔藗鹘y單貴金屬-單分子篩體系催化劑對重質(zhì)高含蠟原料油適應性不強的缺點(diǎn),實(shí)現了核心催化劑的超越。



圖3. 從分子篩到催化劑的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程


經(jīng)過(guò)持續10年的技術(shù)攻關(guān),團隊攻克了催化劑在高轉化率下異構化選擇性差、加氫裂化副反應難以調控、新型分子篩和催化劑大規模生產(chǎn)工程化等諸多重大技術(shù)難題,成功開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的兩代潤滑油基礎油異構脫蠟催化劑及技術(shù)。催化劑于2008年6月和2012年6月,分別在沈陽(yáng)三聚凱特催化劑有限公司實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn),并于2008年10月和2012年12月分別在中國石油天然氣股份有限公司大慶煉化分公司20萬(wàn)噸/年異構脫蠟裝置兩次實(shí)現工業(yè)應用。至今共生產(chǎn)出高檔潤滑油基礎油逾70萬(wàn)噸,創(chuàng )造產(chǎn)值逾60億元,利潤逾20億元,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。



圖4. 20萬(wàn)噸/年潤滑油基礎油加氫異構脫蠟裝置


該技術(shù)共獲得授權專(zhuān)利12項,其中核心專(zhuān)利“一種臨氫異構化催化劑及其制備方法專(zhuān)利”(ZL200510079739.7)榮獲2011年第十三屆“中國專(zhuān)利優(yōu)秀獎”,工業(yè)化應用成果入選2009年“中國石油集團十大科技進(jìn)展”,獲得2012年“中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng )新成果獎”以及2014年“遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎”等獎勵。

該技術(shù)填補了國內空白,使我國成為繼美國之后掌握潤滑油基礎油加氫異構脫蠟催化劑生產(chǎn)技術(shù)的第二個(gè)國家,同時(shí)極大地提高了我國石油煉制主營(yíng)業(yè)務(wù)的國際競爭力。


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