浦景化工煤基乙二醇及新材料技术进展-2016中国国际煤化工论坛及展览会

,浦景化工煤基乙二醇及新材料技术进展,鲁文质上海浦景化工技术股份有限公司2016.9,一、公司简介,二、浦景乙二醇技术,三、浦景新材料技术,四、总结,目 录,一、公 司 简 介,上海浦景化工技术股份有限公司成立于2005年。 主要经营范围为化工技术转让、技术服务和催化剂生产及销售。 重点为各科研院校技术创新提供孵化平台，为各项小试技术提供中试平台，在技术市场为化工企业用户提供先进可靠的工业化技术。,PJchem PPT Page 4,公司简介,PJchem PPT Page 5,公司简介,支持实验室的理论研究。提供应用研究方向。,整合资源，全力进行工程化放大开发。,打破垄断，先进技术的坚定推广者。,PJchem PPT Page 6,公司简介,R&D,center 研发中心,公司简介,团队 80人； 博士学位及以上：10%； 硕士学位：50%；,硬件：分析测试实验室、催化剂考评车间、催化剂放大实验室、模试实验车间、以及配套的催化剂生产厂。,乙炔,煤/天然气,合成气,草酸二甲酯,碳酸二甲酯,醋酸,丙烯酸甲酯,燃料乙醇,乙醇酸甲酯,乙醇,碳酸二苯酯,醋酸乙烯,丙烯酸,甲甲酯,乙醇酸,聚乙醇酸（PGA）,聚酯（PET）,洗涤剂,维尼纶,乙二醇,聚丙烯酸酯（盐类）,PMMA及其共聚酯,聚碳酸酯（PC）,缓释肥料,草酰胺,浦景技术发展思路,公司简介,市场推广情况,羰基合成醋酸,山西焦化股份有限公司：40万吨/年；云维股份有限公司： 20万吨/年装置开车技术服务；河南顺达化工科技有限公司： 20万吨/年至40万吨/年装置技术升级；中石化长城能源化工（宁夏）有限公司 ：30万吨/年。,公司简介,醋酸技术授权情况,河南顺达化工40万吨/年 2011年,中石化长城能源化工(宁夏)30万吨/年 2014年,中石化长城能源（宁夏）有限公司：45万吨/年（国内规模最大）；重庆长寿捷圆化工有限责任公司：10万吨/年。,乙炔法醋酸乙烯,公司简介,醋酸乙烯技术授权情况,中石化长城能源45万吨/年醋酸乙烯装置，2014年8月。,合成气制乙二醇,公司简介,乙二醇技术授权情况,建设地点:内蒙通辽,合成气制乙醇酸,公司简介,乙醇酸技术授权情况,通辽金煤8000吨/年乙醇酸工业化装置（2015.5开车）,规模： 2000吨/年 2016年2月投用供应四种催化剂:乙二醇技术的羰化催化剂乙二醇技术的加氢催化剂 乙醇技术的催化剂乙醇酸技术的催化剂,公司简介,自建催化剂工厂,二、浦景乙二醇技术,EG工艺技术简述技术来源和历程技术特点工业化运行情况,EG工艺技术简述,合成气制乙二醇反应原理,技术来源和历程,华东理工大学: 联合化学反应工程国家重点实验室16年科研成果,技术来源和历程,19952009,十五年，基础研究30吨/年模试实验,20092012,安徽，淮化集团1000吨/年中试实验,20122016,10万吨/年工业示范装置30万吨/年工业化装置授权总规模195万吨,项目专利情况,已申请乙二醇项目发明专利20项，其中17项已授权。,技术特点,浦景合成气制乙二醇技术特点,8,EG多联产技术,煤/天然气/尾气,合成气,脱氢工段,羰化反应器CO + MN,加氢反应器H2 + DMO,MN酯化再生NO+CH3OH+ O2,DMC副产物,NO,DMO,CH3OH,CO,H2,稀HNO3补充,N2O4引发,O2,弛放气,精馏塔粗EG,精制系统,聚酯级EG,PSA深冷分离,废水,届区内分为： 酯化工段 羰化工段 加氢工段 精馏、精制工段,1. PJCHEM乙二醇工艺流程图,压力15 atm；温度30100oC；实现系统内NO和甲醇的循环；关键指标：以NO为基准的亚硝酸甲酯收率。,NO + 0.5O2 = NO2 NO2 + NO = N2O32CH3OH + N2O3 = 2CH3ONO + H2OCH3ONO + H2O = CH3OH + HNO23NO2+ H2O = 2HNO3 + NO,酯化反应原理：,2. 酯化引发及补充,2. 酯化引发及补充,酯化引发特点：1）气态氮氧化物N2O4引发，引发效率高；2）引发装置简易、安全，固定投资低； 酯化补充特点：1）所需氮源补充量少；2）补充过程无氮氧化物引发反应装置（传统方法：亚硝酸盐法或氨氧化法）3）灵活的NO补充方式，效率高, 羰化催化剂,CO 和亚硝酸甲酯（MN）羰化合成草酸酯机理,3. 催化剂性能,主产品,副产品,Pd载量大幅度下降。低Pd载量催化剂保持与高Pd载量的催化剂相同的时空产率。对原料气CO中的H2浓度耐受能力的提高：由H2100ppm放宽为H21000ppm.寿命长，寿命保证值一年半。,性能特点,无原料气CO脱氢工段,3. 催化剂性能,草酸酯加氢合成乙二醇反应机理,目标产品EG,3. 催化剂性能, 加氢催化剂,Cu/SiO2，无Cr催化剂，不存在高致癌物Cr流失的问题。活性高，选择性高。单程转化率接近100%，EG选择性大于95%。最大时空收率1000g/kg/h。寿命长。通过单管模试长寿命实验，保证一年半寿命。原料H2/DMO由80100成功下降到4050；直接减小对设备的投资。,性能特点,3. 催化剂性能,1,2-BDO的沸点与乙二醇相差不到1.,影响乙二醇UV值的主要杂质是含有羰基、共轭双键的复杂有机化合物.,3. 催化剂性能, EG产品质量国标,中试500小时内乙二醇产品紫外透过率现场检测结果,3. 催化剂性能, EG产品检测,浦景处理方式：催化燃烧（将NO、MN、CO、及甲醇等 有机物转 变为CO2、N2和H2O.） 自主研发了新型W101弛放气处理催化剂 经处理后的弛放气符合NOx 95%220nm紫外透光率：80% 下游应用目前与下游聚酯企业签订供货协议：2.2-2.3万吨/月。不饱和聚酯、聚酯瓶片、短纤、FDY/POY长丝应用。,新杭能源30万吨/年乙二醇装置运行情况汇总,占地：20亩；固定投资：7.2亿，其中乙二醇界区5亿；2015年4月打通全流程；最高负荷：85%；平均负荷：75%；优等品率：大于92%。,安徽淮化股份有限公司 10万吨/年乙二醇装置,产品主要客户：双兔和桐昆等长丝企业和仪征化纤等短纤业主。, 安徽淮化-技术推荐函,2015年4月24日取样,2015年5月11日取样, 安徽淮化-EG产品检测分析报告,产品单耗一氧化碳单耗：805Nm3；氢气单耗：1565Nm3；氧气单耗：203Nm3； 装置运行情况装置稳定运行15个月；装置高负荷稳定运行； 优等品收率聚酯级乙二醇收率：92%220nm紫外透光率：82% 下游应用与聚酯厂家签订长期供货协议：6000-7500吨/月。在不饱和聚酯、聚酯POY/FDY长丝、瓶片、短纤应用。,安徽淮化10万吨/年乙二醇装置运行情况汇总,小结,浦景合成气制乙二醇技术优势,工业化运行经验,已拥有两套共40万吨/年EG装置成功工业化经验,.,装置可多联产乙醇酸/草酰胺等，抗风险能力强,单套生产能力最大，设备少，占地省，总投资小；技术持续改进,催化剂优势.,加氢催化剂氢酯比低；羰化催化剂耐受性强，贵金属载量低,关键子技术.,独特的氮氧化物补充，专有精制技术，优等品率高,技术经济优势,装置多联产,三、浦景新材料技术,什么是聚乙醇酸（PGA）？PGA发展历程PGA市场应用降解材料市场现状浦景发展思路和进展,什么是聚乙醇酸(PGA)？,聚羟基脂肪酸酯中最简单的聚合物热塑性线性聚酯，可用通用设备进行加工良好的生物降解性和生物相容性生产原料及降解产物均对人体无害,PGA发展历程,美国Cyananid公司制成第一种人工合成可吸收缝合线 1970年商业化，商品名为Dexon,Carother合成得到低分子量PGA，由于其对热的敏感性而未引起重视,吴羽化学开发低成本生产工艺与杜邦合建全球首套生产装置,20世纪30年代,20世纪60和70年代,2008年,日本吴羽1995年开发了PGA的工业化生产技术，2002年建成100t/a的工业试验装置。2007年初步投产400吨，针对于密封膜盖市场。2008年吴羽在生产乙醇酸的美国西弗吉尼亚州杜邦工厂内建设了4000 t/a的PGA生产装置，构筑了从原料乙醇酸至PGA树脂的一条龙生产体系。产品主要应用于石油岩气开采，产值达到20亿USD。近期计划扩产至19000吨。,PGA发展历程,可吸收缝合线可吸收血管夹硬脑膜植入类吻合器械药用辅料材料,医用材料,PGA市场应用,机械性能佳，满足医用材料力学要求；在人体内自然降解，无需取出；产品附加值高，市场价格约40000元/公斤；尖端产品，全球使用量约1-2吨。,工作温度在70160度耐压: 70MPa以上可在压裂完成后23天自然降解降解产物对环境友好不污染,油气开采需求,PGA市场应用,PGA材料性能完美契合油气开采材料性能要求；每口油井需500公斤PGA作为压裂球、桥塞、封堵器部件原料；2014年美国开井数超过万个；中国从2013年开始页岩油气的开发；PGA压裂材料价格约100万元/吨。,油气开采,PGA市场应用,饮料瓶工业用薄板、薄膜化妆品包装材料,阻隔材料,分子链段的致密结构，赋予了PGA材料极佳的阻隔性能：对O2和水蒸气的阻隔性是PET的100倍和PLA的1000倍；良好的加工性能，能够与多种塑料复合使用；能够有效减少塑料使用量，符合材料轻量化发展趋势。添加1%的PGA在目前的PET聚酯包装材料里，可降低PET聚酯用量20%,PGA市场应用,农用地膜一次性餐具超市购物袋旅游用品贴身衣物,日用材料,PGA市场应用,可降解材料为国家战略新兴材料，有大量的资金以及政策支持；农用地膜残留、白色污染等问题迫切需要解决；PLA材料中国产量已经达到全球第二，2014年投资额度超过50亿元；PGA材料本就作为医用材料，人体亲和性佳；市场容量可达百万吨级规模。,降解材料市场现状,主要在研及工业化的可降解材料,主要在研及工业化的可降解材料,我国降解材料的应用比例如下：,降解材料市场现状,注：淀粉基降解塑料在淀粉基降解后，残余的碎片并不能完全降解。,我国“贫油、少气、富煤”的能源结构特征决定了煤化工的重要性,白色污染日益严重可降解材料的推广受限于高昂成本,我国每年难以回收利用的塑料废弃物达350万吨；目前市场上主流的可降解材料，如PBS、PBAT、PLA、PPC、PCL等，价格大多在2-3万元/吨，难于进行市场推广；煤经合成气制得乙醇酸甲酯原料单体成本约4000元/吨，煤化工路线制得聚乙醇酸全降解材料成本约1万元/吨。,经煤化工路线生产聚乙醇酸全降解材料,浦景发展思路和进展,PGA合成技术,300吨/年聚乙醇酸合成装置已成功运行,浦景发展思路和进展,浦景公司计划2017年建设万吨级PGA合成装置。,能源结构决定了煤化工的重要性,日本吴羽产品国际市场上供不应求,我国可降解材料需求紧迫,推动我国煤化工发展，让煤化工在绿色经济发展中起到重要作用！,浦景发展思路和进展,PGA材料性能优越，具有多种应用方向，尤其在降解材料方面发展潜力很大；目前市场上主流的可降解材料，如PBS、PBAT、PLA、PPC、PCL等，主要来源于石化原料或生物质，价格大多在2-3万元/吨，难于进行市场推广；煤化工的发展带来了PGA成本的降低，必然推动其从医用领域向降解材料领域的发展，同时带来消耗量的大幅上升；如果能够将PGA应用于一次性塑料制品及可降解地膜领域，其市场消费量不可限量；浦景公司在煤基乙二醇技术