中國(guó)石化費(fèi)托合成技術(shù)取得重大突破,可用于工業(yè)生產(chǎn)可以大大降低開(kāi)工風(fēng)險(xiǎn),提高裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性能。
GTL是指將天然氣轉(zhuǎn)化為石腦油、柴油、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油和化工原料等液體產(chǎn)品的工藝技術(shù),包括氣化、費(fèi)托合成及產(chǎn)品改質(zhì)等工藝過(guò)程,其中費(fèi)托(F-T)合成技術(shù)是最為關(guān)鍵的控制技術(shù)。
GTL產(chǎn)品無(wú)硫、無(wú)芳烴,是新時(shí)代清潔能源的一個(gè)典范,可以作為化石液體燃料的重要補(bǔ)充,具有廣闊的發(fā)展前景。GTL工藝受到世界大型跨國(guó)石油公司的青睞。
中國(guó)石化確定“以我為主、加強(qiáng)合作、加快開(kāi)發(fā),盡快形成具有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)GTL技術(shù)”的指導(dǎo)方針。中國(guó)石化科技開(kāi)發(fā)部將費(fèi)托合成技術(shù)列為重大科研項(xiàng)目,并于2006年在鎮(zhèn)海煉化建設(shè)了3000噸/年固定床費(fèi)托合成中試裝置,成立了石油化工科學(xué)研究院、寧波工程公司、鎮(zhèn)海煉化和中科院大化所為核心單位的技術(shù)攻關(guān)組。
石科院積極發(fā)揮開(kāi)發(fā)成套工業(yè)化技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì),采用多學(xué)科綜合開(kāi)發(fā)模式,協(xié)作攻關(guān),建立完整的實(shí)驗(yàn)室催化劑制備、分析、篩選、評(píng)價(jià)的裝置和方法,將知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)研究有機(jī)結(jié)合起來(lái),開(kāi)展費(fèi)托合成及費(fèi)托合成產(chǎn)物加氫改質(zhì)的催化材料、催化劑、反應(yīng)工程、系統(tǒng)工程等方面的研究。
2006年~2008年,攻關(guān)組各成員單位共同努力,在中試裝置上先后完成了6輪不同催化劑的應(yīng)用試驗(yàn)。在這一過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)催化劑床層溫度控制是固定床費(fèi)托合成技術(shù)工程放大過(guò)程的重要技術(shù)難點(diǎn)。研制開(kāi)發(fā)反應(yīng)性能和傳熱性能更好的催化劑及相應(yīng)的平穩(wěn)開(kāi)車(chē)技術(shù),是攻克技術(shù)攔路虎的關(guān)鍵。
為此,石科院經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)攻關(guān),開(kāi)發(fā)出反應(yīng)性能及傳熱性能良好的RFT-2催化劑,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的催化劑放大生產(chǎn)工藝技術(shù),在催化劑長(zhǎng)嶺煉化分公司完成噸級(jí)放大和工業(yè)化生產(chǎn);在工藝上對(duì)反應(yīng)放熱及熱量控制進(jìn)行了系統(tǒng)研究,開(kāi)發(fā)出可用于工業(yè)化實(shí)施的固定床費(fèi)托合成平穩(wěn)開(kāi)工技術(shù)。
2010年,在中國(guó)石化總部領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下,科技開(kāi)發(fā)部統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織,鎮(zhèn)海煉化、寧波工程公司對(duì)裝置進(jìn)行全面安全評(píng)估和檢修,以石科院開(kāi)發(fā)、催化劑長(zhǎng)嶺煉化分公司生產(chǎn)的RFT-2催化劑為基礎(chǔ)進(jìn)行中試第7輪。石科院與鎮(zhèn)海煉化專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員精心落實(shí)開(kāi)工方案,確保開(kāi)車(chē)一次成功。整個(gè)開(kāi)工過(guò)程安全、平穩(wěn),11月19日產(chǎn)出合成油。
11月3日~5日,在工業(yè)裝置常規(guī)生產(chǎn)工況條件下,他們進(jìn)行了高空速、高轉(zhuǎn)化率標(biāo)定工作,這次標(biāo)定取得了中試裝置2006年開(kāi)工以來(lái)的最優(yōu)標(biāo)定結(jié)果。
截至12月2日,裝置在高空速、高轉(zhuǎn)化率條件下,已穩(wěn)定運(yùn)行1000小時(shí),產(chǎn)油總量約180噸。試驗(yàn)標(biāo)定結(jié)果和開(kāi)工過(guò)程表明,RFT-2催化劑主要反應(yīng)性能指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,所開(kāi)發(fā)固定床費(fèi)托合成平穩(wěn)開(kāi)工技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)可以大大降低開(kāi)工風(fēng)險(xiǎn),提高裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性能。這標(biāo)志著完全擁有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的固定床費(fèi)托合成技術(shù)已取得重大進(jìn)展。
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