去年2月世界上首套丙烯和乙酸经加成和加氢生产无水乙醇和异丙醇工艺技术在我国诞生,而今天我们就有幸采访到了这套工艺技术的研发领头人之一的陈曙光先生,请他来为我们介绍一下这套工艺技术的相关情况和未来展望。
陈曙光,男,现任中国科学院大连化学物理研究所化工新过程及工程化研究组组长。自参加工作以来,主要从事化工和石化行业的工程设计工作,在近20年的工作过程中先后完成国内外二十几套大中型项目工艺设计,多次担任设计经理和专业负责人,负责工程项目设计管理,完成多套工程装置设计工作,并作为现场施工代表或装置开车经理,在装置现场组织开车培训、开车组织等工作,有丰富的现场开车经验;在工艺设计方面,擅长工艺设计计算、工艺模拟和工艺优化,多次担任设计经理和专业负责人,完成多项大型装置的项目建议书和工艺包的编制工作,完成的工程项目包括南京百润年产5万吨,山东联盟年产3万吨乙撑胺装置工艺包,陕西延长年产15万吨FT合成油装置工艺包,印度Balaji年产3万吨乙撑胺装置工艺包等等。
记者:请陈先生为我们讲解一下您合作开发的世界上首套丙烯和乙酸经加成和加氢生产无水乙醇和异丙醇工艺技术及其拥有专有核心技术,可以吗?
陈曙光:目前,此项技术还处于高度保密状态,我只能简单介绍一下我们所取得进展和相关情况。当前,生产异丙醇主要路线有二种,一是采用丙烯、水为原料经水合反应生产异丙醇的工艺路线;二是以丙酮为原料经加氢反应生产异丙醇的工艺路线。但以上二种路线均存在难以生产高品质异丙醇的缺点,同时丙烯水合法还存在能耗高和产生大量工艺废水的问题。而生产乙醇主要路线还是以粮食发酵法为主,存在大量废水处理和高能耗的问题,并且难以生产高品质的无水乙醇,满足不了高端市场的需求,只能作为医用酒精、食用酒和燃料乙醇食用。而我们成功开发世界上首次采用丙烯和乙酸经加成酯化生成乙酸异丙酯及乙酸异丙酯加氢生产无水乙醇和异丙醇的工艺技术,具有绿色工艺和原子经济的特点,主要产品无水乙醇和高品质异丙醇主要是面向高端乙醇和异丙醇市场(化妆品、电子清洗等),其主要产品无水乙醇和异丙醇已经得到高端用户的认可。
记者:那作为世界上首套工艺路线,它的工艺难点包括哪些呢?
陈曙光:一方面丙烯和醋酸的加成酯化反应为强放热反应,并且丙烯易于聚合,其反应要达到高选择性和控制反应温度的工业化难度极大;另外酯加氢反应在高达120kg/cm2压力的超临界下进行的强放热反应,反应器的移热和温度控制需要高效反应器内件和移热方案;而且主产品分离难度很大,因乙醇和异丙醇沸点差不到2℃,其分离的技术优劣决定其工艺路线的产品成本经济性。
记者:目前这套工艺路线已经实现了哪些目标呢?
陈曙光:在合作研究组-C1化学与精细化工催化研究组(DNL0805)和江苏张家港企业我们三方共同努力下,已经实现了在2015年6月年产15万吨乙醇+异丙醇装置一次投料试车,生产出优质的无水乙醇和异丙醇产品;我们还成功开发出适用于丙烯和乙酸在多段催化剂床层进行加成酯化反应的独特反应器,很好的解决了反应热移出和控制丙烯聚合的难题,拥有多项专有核心技术;另外我们还成功开发出独特的乙醇和异丙醇的分离工艺,实现了乙醇和异丙醇的高效分离。
记者:那目前装置是否还存在问题?会如何解决呢?
陈曙光:是的,毕竟还在初期阶段,不可避免目前装置还存在一些问题,包括催化剂床层压差高、分离能耗较高等问题。我们三方正在共同努力,已经就现有的工艺瓶颈提供改进方案,近期将会取得突破,实现预期目标。
记者:陈先生作为此领域的佼佼者,可以为我们展望一下中西方化工和石化行业的差异以及中国化工和石化行业的未来吗?
陈曙光:可以坦率的讲,虽然我国近10年来在化工和石化行业中涌现了较多拥有自主知识产权成套工艺技术并成功实现了商业化应用,但还是国外发达国家有较大的差距,主要体现在知识产权保护、研发资金投入、产品应用研发、工程技术研发等方面。值得欣喜的是,我国于2015年8月29日实施了《中华人民共和国促进科技成果转化法》,从政策和法律等层面极大的促进我们从科技应用研究的科技人员的积极性。作为从事化工应用研究的一员,我充分相信在未来,在全国科研院所的科技研发人员和工程技术人员的共同努力,将会有越来越多的拥有自主知识产权的化工成套技术出现并实现商业化应用,达到甚至超过国际水平。
记者:感谢您百忙之中接受专访! (记者 刘健)