1月30日，走進西南化工研究設計院有限公司（以下簡稱西南院）展廳，只見黑色、灰色、褐色等不同顏色的催化劑整整齊齊地擺放在展示柜內，工作人員正在向來訪人員介紹著各類催化劑的作用：“這是烴類蒸汽轉化催化劑，這是甲烷化催化劑……這個黑色的圓柱體就是XNC-98-5型甲醇合成催化劑。”
近日，國家能源集團180萬噸/年煤制甲醇裝置采用了西南院自主研發的XNC-98-5型甲醇合成催化劑，在將裝置負荷提升到額定負荷的108%情況下，MTO級甲醇（指符合進甲醇制烯烴裝置的原料甲醇）產量達到259噸/時，且各項工藝指標全部滿足工藝要求。相同負荷下，XNC-98-5型甲醇合成催化劑單程轉化率優于國外催化劑，標志著我國大型煤制甲醇裝置合成催化劑國產化取得重大突破。
國產甲醇合成催化劑“擠”進市場
甲醇作為重要的基礎化工原料，在傳統化工領域應用廣泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工產品的原料。同時，也在塑料、合成纖維、合成橡膠、膠粘劑、染料、涂料、香料、醫藥和農藥等領域具有重要作用。
甲醇裝置的大型化可大幅降低單位投資、能耗和生產成本，因此百萬噸規模以上的大型甲醇裝置產能在全國總產能中的占比已達50%。
西南院相關負責人表示，近年來，國內建設了大量煤制烯烴裝置，其配套的百萬噸以上規模的大型甲醇裝置多由國外公司提供甲醇合成工藝包。
“甲醇合成催化劑使用性能的好壞，對大型煤制烯烴裝置的經濟運行效益影響顯著。此前，國外公司對大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑形成市場壟斷，國產甲醇合成催化劑進入該市場困難巨大?！痹撠撠熑苏f。
面對上述情況，西南院多年來一直致力于研發新型甲醇合成工藝和催化劑，早在20世紀70年代已立項相關研究，這讓西南院成為較早開展低壓合成甲醇工藝及催化劑研究的科研院所。截至目前，西南院已成功制備C302、CNJ206、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應用于國內大中小型甲醇合成裝置130多套。
多項創新助力國產催化劑自主可控
“相較于國內外其他款型的甲醇合成催化劑，我們最新研發的催化劑轉化率更高、熱穩定性更好、選擇性更高、使用壽命更長，使用時溫度、壓力、空速范圍也更寬?！蔽髂显捍呋瘎┭邪l團隊技術人員表示，該團隊采用先進的催化劑制備技術，確保了活性組分的高度分散和協同，極大提升了催化劑的綜合性能。
該院相關負責人說，其研發團隊嚴格控制催化劑中鐵、鎳及鈉等雜質含量，實現了更低的乙醇等雜醇含量以及石蠟等副產物的生成，降低了甲醇能耗及生產成本，且催化劑還具有較好的物化性能和催化性能，進一步提升了催化劑的使用壽命，確保催化劑可以在更高的反應溫度、壓力以及反應空速下長周期高效運行。
“此次西南院XNC-98-5型甲醇合成催化劑在國家能源集團180萬噸/年規模大型甲醇合成裝置成功投用，邁出了大型煤制甲醇裝置甲醇合成催化劑國產化征程的關鍵一步。”西南院相關負責人說，下一步該院將繼續錨定國家“雙碳”目標，攻關甲醇合成工藝和催化劑制備等技術，有序推動現代煤化工產業發展，爭取為保障國家能源安全作出更多貢獻。
