中國石化費托合成技術取得重大突破,可用于工業生產可以大大降低開工風險,提高裝置運轉平穩性能。
GTL是指將天然氣轉化為石腦油、柴油、潤滑油基礎油和化工原料等液體產品的工藝技術,包括氣化、費托合成及產品改質等工藝過程,其中費托(F-T)合成技術是最為關鍵的控制技術。
GTL產品無硫、無芳烴,是新時代清潔能源的一個典范,可以作為化石液體燃料的重要補充,具有廣闊的發展前景。GTL工藝受到世界大型跨國石油公司的青睞。
中國石化確定“以我為主、加強合作、加快開發,盡快形成具有中國石化自主知識產權GTL技術”的指導方針。中國石化科技開發部將費托合成技術列為重大科研項目,并于2006年在鎮海煉化建設了3000噸/年固定床費托合成中試裝置,成立了石油化工科學研究院、寧波工程公司、鎮海煉化和中科院大化所為核心單位的技術攻關組。
石科院積極發揮開發成套工業化技術的綜合優勢,采用多學科綜合開發模式,協作攻關,建立完整的實驗室催化劑制備、分析、篩選、評價的裝置和方法,將知識創新、技術開發和基礎研究有機結合起來,開展費托合成及費托合成產物加氫改質的催化材料、催化劑、反應工程、系統工程等方面的研究。
2006年~2008年,攻關組各成員單位共同努力,在中試裝置上先后完成了6輪不同催化劑的應用試驗。在這一過程中,他們發現催化劑床層溫度控制是固定床費托合成技術工程放大過程的重要技術難點。研制開發反應性能和傳熱性能更好的催化劑及相應的平穩開車技術,是攻克技術攔路虎的關鍵。
為此,石科院經過實驗室技術攻關,開發出反應性能及傳熱性能良好的RFT-2催化劑,并開發了相應的催化劑放大生產工藝技術,在催化劑長嶺煉化分公司完成噸級放大和工業化生產;在工藝上對反應放熱及熱量控制進行了系統研究,開發出可用于工業化實施的固定床費托合成平穩開工技術。
2010年,在中國石化總部領導的關心下,科技開發部統一協調組織,鎮海煉化、寧波工程公司對裝置進行全面安全評估和檢修,以石科院開發、催化劑長嶺煉化分公司生產的RFT-2催化劑為基礎進行中試第7輪。石科院與鎮海煉化專業技術人員精心落實開工方案,確保開車一次成功。整個開工過程安全、平穩,11月19日產出合成油。
11月3日~5日,在工業裝置常規生產工況條件下,他們進行了高空速、高轉化率標定工作,這次標定取得了中試裝置2006年開工以來的最優標定結果。
截至12月2日,裝置在高空速、高轉化率條件下,已穩定運行1000小時,產油總量約180噸。試驗標定結果和開工過程表明,RFT-2催化劑主要反應性能指標處于國內領先水平,所開發固定床費托合成平穩開工技術用于工業生產可以大大降低開工風險,提高裝置運轉平穩性能。這標志著完全擁有中國石化自主知識產權的固定床費托合成技術已取得重大進展。
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