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閉環(huán)“氯”成就循環(huán)“綠”——記萬華化學(xué)氯化氫催化氧化制氯技術(shù)

文章來源:本站時(shí)間:2023-12-15 16:49:37 點(diǎn)擊:

產(chǎn)品不但不賺錢,有時(shí)還要倒貼錢。這種怪事,氯堿企業(yè)卻習(xí)以為常。無處安放的氯氣、氯化氫等成為困擾氯堿等相關(guān)行業(yè)的頭號難題。萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司開行業(yè)之先河,自主開發(fā)出氯化氫催化氧化制氯成套技術(shù),實(shí)現(xiàn)了異氰酸酯生產(chǎn)過程中的氯元素由開環(huán)消耗變?yōu)殚]環(huán)循環(huán),解決了副產(chǎn)氯化氫的處置難題,引領(lǐng)推動(dòng)了化工行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。近日,萬華化學(xué)這一成果斬獲2022年度山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)唯一的特等獎(jiǎng)。

  目前,中國的氯氣年消費(fèi)量已超過1700萬噸,幾乎全部由氯堿裝置生產(chǎn)供應(yīng)。許多化工過程中副產(chǎn)大量的氯化氫,氯原子的利用率很低。大量副產(chǎn)氯化氫的消化利用已成為制約氯堿、聚氨酯、農(nóng)藥、醫(yī)藥化工等眾多行業(yè)發(fā)展的共性難題。特別是我國作為全球最大的聚氨酯生產(chǎn)國,原料異氰酸酯在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量氯化氫,行業(yè)迫切希望找到副產(chǎn)氯化氫出路和有效利用的方案。

  將氯化氫氧化反應(yīng)單元加入產(chǎn)業(yè)鏈中,能構(gòu)成原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)系統(tǒng),使得氯元素“閉合”循環(huán)不流失或少流失。這種氯資源的循環(huán)利用模式具有普遍適用性,順應(yīng)了行業(yè)發(fā)展方向。

  目前氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的主要方法有無機(jī)試劑氧化法、電解法和催化氧化法三種。其中氯化氫催化氧化制氯技術(shù)采用氧氣為氧化劑,在固體催化劑上進(jìn)行氧化反應(yīng),具有溶劑用量少、操作簡單、能耗低、投資省、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),是目前先進(jìn)的氯化氫氧化制氯工藝。該技術(shù)中高活性、高穩(wěn)定性和高強(qiáng)度催化劑的制備是其核心關(guān)鍵技術(shù)之一。

  萬華化學(xué)“氯化氫催化氧化制氯成套技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目在國際上首次實(shí)現(xiàn)了“非貴金屬銅系催化劑+流化床工藝”大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,在較溫和的條件下催化處理后直接轉(zhuǎn)化,精制獲得高純氯氣產(chǎn)品,克服了氯化氫氧化轉(zhuǎn)化率低、催化劑高溫下發(fā)生黏難流化、機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性難平衡三大難題,從根本上解決了耗氯行業(yè)副產(chǎn)鹽酸附加值低、銷售困難及環(huán)境污染的問題。同時(shí),該項(xiàng)目為耗氯行業(yè)提供了更為經(jīng)濟(jì)、綠色的氯氣原料來源,具有反應(yīng)效率高、綠色環(huán)保、投資及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢,形成了極具國際市場競爭力的氯化氫氧化制氯解決方案,推動(dòng)聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)新突破。

  據(jù)介紹,萬華化學(xué)通過氯化氫循環(huán)技術(shù),每年可減少30萬噸鹽酸產(chǎn)生,相比傳統(tǒng)的離子膜電解工藝每年可節(jié)電14億千瓦時(shí),減排二氧化碳49萬噸,對提升聚氨酯中間體生產(chǎn)技術(shù)水平及參與國際競爭,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。此前,萬華化學(xué)氯化氫綠色循環(huán)技術(shù)入圍了美國Chemical Week 2021年可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)項(xiàng)的最佳循環(huán)實(shí)踐案例。這也是中國企業(yè)首次入圍該獎(jiǎng)項(xiàng)。


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