天津大學(xué)能源化學(xué)工程團(tuán)隊(duì)日前成功研發(fā)出高效鉑基催化劑,將顯著提升丙烯生產(chǎn)效能,有望打破西方國家對(duì)丙烷脫氫(PDH)的長期技術(shù)壟斷。
目前,
丙烷脫氫法是市場占有率增長最快、最具前景的丙烯生產(chǎn)新技術(shù),而鉑基催化劑是該工藝的關(guān)鍵所在。相關(guān)技術(shù)被美、德等少數(shù)國家長期壟斷,我國現(xiàn)有的丙烷脫氫法丙烯生產(chǎn)線均從國外高價(jià)引進(jìn),催化劑也完全依賴進(jìn)口。
“誰掌握了更高效的催化劑,誰就掌握了烯烴工業(yè)的未來。”據(jù)天津大學(xué)能源化學(xué)工程團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹,鉑基催化劑已廣泛應(yīng)用于丙烷脫氫法生產(chǎn)丙烯,其原理是利用鉑等金屬對(duì)丙烯的催化脫氫選擇性來進(jìn)行提取和生產(chǎn)。
高效鉑基催化劑擁有兩大全新優(yōu)勢:一是更純,通過高溫還原和酸洗去除助劑金屬雜質(zhì),使催化劑形成純鉑覆蓋的核殼表面;二是更強(qiáng),通過改變表面鉑的電子狀態(tài),極大提升鉑原子催化性,從而為工業(yè)實(shí)踐中大幅度提高丙烯生產(chǎn)效率創(chuàng)造了可能。
這一研究成果從基礎(chǔ)研究角度論證了構(gòu)效關(guān)系對(duì)催化劑研究的重要價(jià)值,為鉑基催化劑應(yīng)用開辟了新思路,對(duì)我國化工生產(chǎn)行業(yè)具有重大意義。
據(jù)了解,2017年,我國丙烯產(chǎn)量近2600萬噸,產(chǎn)量增量占全球增量的57%,盡管如此,仍無法滿足我國對(duì)丙烯的消費(fèi)需求。為了緩解日益增長的丙烯供應(yīng)缺口,過去20年,業(yè)內(nèi)加快投資專產(chǎn)丙烯的生產(chǎn)技術(shù)。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同,目前丙烯的生產(chǎn)主要分為石腦油制丙烯(SC)、通過煤制甲醇制丙烯(MTO)和丙烷脫氫(PDH)制丙烯。在少數(shù)以丙烯生產(chǎn)為重點(diǎn)的生產(chǎn)工藝中, PDH已被證明是最有效的生產(chǎn)工藝。2013年,國內(nèi)首個(gè)PDH項(xiàng)目建成投產(chǎn),截至2017年底,國內(nèi)共有8套PDH裝置建成投產(chǎn),年產(chǎn)能461萬噸。