[00288651]年产50.00万吨煤基聚丙烯装置工业运行及下游产业关键技术研究

1、课题来源与背景 自治区科技计划工业重大专项 2、研究内容及性能指标完成情况 课题一：GSP气化炉运行过程中的关键问题研究 针对制约GSP气化装置长周期运行的关键问题进行研究，并把研究成果和生产实际运行相结合，最终解决了高压煤粉密相输送不稳定、气化烧嘴点火困难和水冷壁不易挂渣等难题，以及通过对操控条件的优化，实现了气化生产装置的长周期、满负荷、安全、稳定运行。通过本课题的实施，对GSP气化技术的掌握处于国内外领先水平。目前，本课题各项指标都已圆满或超额完成，其中比氧耗≤321Nm3/10.000.000.00 Nm3(CO+H2)；比煤耗≤565kg/10.000.000.00 Nm3(CO+H2)；碳转化率≥98%；有效气(CO+H2)含量≥90.00%；冷煤气效率≥83.2%；获得6项专利证书，发表8篇论文。 课题二：甲醇制丙烯（MTP）催化剂失活问题研究 （1）新鲜催化剂测试与表征：完成了新鲜催化剂的性质分析，发现催化剂的酸强和酸量都有一定程度的降低；在单管快速评价装置上进行活性测试，水蒸汽处理后的催化剂丙烯初始选择性由25%上升至35%，寿命也有大幅度提高。 （2）失活催化剂测试与表征：完成了失活催化剂积炭量分析。结合以上表征和测试结果，发现MTP催化剂失活是由积炭堵塞催化剂孔道与钠离子扩散到催化剂孔道后与H+发生交换导致催化剂碱金属中毒共同引起的。 （3）失活催化剂再生工艺研究：对积炭失活催化剂分别进行了器外再生和器内再生，获得了催化剂再生条件。 （4）再生催化剂表征：对烧炭再生的催化剂进行酸性质表征，发现该再生方法虽然恢复了一定的酸性，但强酸位并没有有效地恢复，而烧炭+铵交换的方法则恢复了强酸位。 （5）再生催化剂性能测试：通过烧炭后，工业反应器的第1、2、3、4床层催化剂并没有恢复活性，第5、6床层催化剂恢复了较好的活性。以第1床层的催化剂为代表，完成了四个周期，共计2370.00小时的再生性能测试。 （6）发表专利5项，发表8篇论文。 课题三：注塑级煤基聚丙烯加工应用研究 （1）完成排产牌号及其市场对比牌号结构性能数据对比报告； （2）完成排产牌号及其市场对比牌号流变性能研究报告； （3）完成注塑样品性能测试报告； （4）完成神华宁煤集团排产注塑级煤基聚丙烯加工应用操作指南； （5）培养3～5名"产销研用"的技术服务骨干； （6）发表论文5篇，申报专利1项。 3、技术的创造性与先进性 课题一：GSP气化炉运行过程中的关键问题研究 实现了煤粉靠压差输送为流量调节控制输送；高浓度二氧化碳代替氮气输送；优化气化点火烧嘴；开发了适用于GSP干煤粉气化的粗煤气洗涤工艺。 课题二：甲醇制丙烯（MTP）催化剂失活问题研究 本课题立足于世界首套甲醇制丙烯工业装置，分析催化剂失活情况并研究再生工艺，为国内外的甲醇制丙烯分子筛催化剂的充分利用提供保障； 通过失活催化剂的表征，确定了失活催化剂表面积炭物种、积炭以及Na(K)等金属离子含量对催化剂失活性能的影响，为催化剂再生工艺的研究起着决定性作用； 研究再生工艺，突破积炭和Na(K)等金属离子双重作用下失活催化剂再生工艺的空白技术问题，推动甲醇制丙烯工艺的进一步发展； 对于MTP催化剂来说，目前国内开发仍然处于实验室研究阶段，急需在关键技术上有所突破，通过本课题的研究，加深了对MTP反应过程的认知。 课题三：注塑级煤基聚丙烯加工应用研究 （1）从基础入手、全面分析排产煤基聚丙烯的注塑加工特性 课题为了全面分析排产煤基聚丙烯的注塑加工特性，先从聚丙烯的结构性能和流变性能入手，考察煤基聚丙烯和市场对比牌号聚丙烯的差异，以及对注塑加工的影响。其次再对注塑工艺和注塑加工应用进行研究，优化工艺参数。 （2）理论和实际相结合、实现对注塑加工应用的技术支持 课题首先从理论上对煤基聚丙烯的注塑特性进行了分析，得出工艺参数对样品性能的影响规律，并指导制品注塑加工成型应用研究，得到推荐的最佳工艺条件，实现对注塑加工应用的技术支持。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 本课题是国家大型煤基甲醇制烯烃项目相关配套技术，符合宁东能源化工基地煤基甲醇制丙烯重大项目的科技发展需求。 5、应用情况及存在的问题 （1）GSP气化技术实现了长周期、稳定运行，但仍存在一些诸如煤锁斗出现下料不畅问题，煤灰粘温特性与气化炉水冷壁挂渣关系等技术难题仍需要进一步加强科技攻关。 （2）MTP技术是国外专利技术，在消化、吸收和再创新方面，尤其大型化发展方面是重要的研究方向。 （3）注塑成型技术是一门实用性的技术，需要在理论研究的基础上，更多的关注实际生产中的技术应用和技术问题；注塑成型技术具有一定的复杂性，因此，在寻找最优注塑条件时，需要根据注塑条件的合适范围，并结合具体的生产条件来确定最优注塑条件。 6、历年获奖情况 自治区科技进步一等奖：《首套50.00万吨/年煤基甲醇制丙烯工业装置优化改造》（20.00120.0095）