技术简要描述
己内酰胺作为生产尼龙-6合成纤维和工程塑料的单体,广泛应用于纺织、汽车、电子、航空航天等新材料领域。 己内酰胺绿色生产新技术,原子经济、工艺简单、环境友好,主要包括苯加氢氧化制环己酮、环己酮氨肟化制环己酮肟、环己酮肟多级重排制己内酰胺、己内酰胺新精制四个工艺过程。其核心技术为新型钛硅分子筛催化剂与反应-膜分离新反应工程集成的环己酮氨肟化技术、非晶态合金催化剂与磁稳定床集成的己内酰胺加氢精制新技术。
技术信息
环己酮氨肟化,环己酮转化率≥99.9%,环己酮肟选择性≥99.5%,催化剂单耗≤0.2kg/t肟。己内酰胺产品质量优等。
商业应用情况
截至2020年底,中国石化已建有多套己内酰胺绿色生产装置,生产规模达90万吨/年,其中:中石化巴陵石油化工有限公司,产能30万吨/年;浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司,产能40万吨/年;中国石化石家庄炼化分公司,产能20万吨/年。
设备投资
装置规模20 万吨/年己内酰胺工程,总投资318000万元,其中设备购置费213000万元,主要材料费41000万元,安装费24000万元,建筑工程费40000万元。
年运行维护费用
20 万吨/年己内酰胺装置,单位己内酰胺产品耗费的原材料、水、电等费用以及耗费的人工费(工资)、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用,共计5500元/吨。
投资回收期
规模20 万吨/年己内酰胺装置,年投资回报率为12.5%,静态投资回收期8年。浙江巴陵恒逸己内酰胺有限公司概算投资回收期为8年,实际投资回收期为7年。
附加效益
(根据环己酮肟生产装置的标定结果,环己酮肟制造成本氨肟化工艺比HPO工艺低863元/吨。根据己内酰胺全流程生产装置的标定结果,己内酰胺绿色生产成套新工艺比HPO工艺的己内酰胺制造成本低1093元/吨。 己内酰胺绿色生产新技术与HPO工艺相比,工艺流程短、操作简便、装置投资少、生产成本低、三废排放少,具有显著的经济效益和社会效益。
综合效益
中国石化己内酰胺绿色生产新技术与传统的HPO生产工艺相比,装置投资减少70%,氮原子利用率从不足60%提升至90%以上,废气排放量下降99%、且不产生或使用NOx,废水排放量减少20%,能耗降低55%,副产硫酸铵数量减少20%,加氢精制催化剂消耗下降70%。 中国石化己内酰胺绿色生产新技术,实现了传统产业的跨越式技术进步,工艺流程短、装置投资少、生产成本低、三废排放少、产品质量优,实现了清洁生产,产生了显著的经济效益和社会效益。
技术成熟度
截至2020年底,中国石化已在中石化巴陵石油化工有限公司、中国石化石家庄炼化分公司、浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司,建有多套己内酰胺生产装置,生产规模达90万吨/年,成为世界第一大己内酰胺生产商。 中国石化己内酰胺绿色生产新技术,大力推动了己内酰胺及其下游产业的迅速发展,国内新建己内酰胺装置80%均采用中国石化己内酰胺绿色生产新技术,对国外技术和进口产品的依存度大幅下降,国内己内酰胺自给率从30%上升至94%。
技术适用性
中国石化己内酰胺绿色生产新技术,可满足新建己内酰胺生产装置和现有生产装置扩能改造的技术需求,已引起国内外的广泛关注,纷纷有国内外企业前来寻求技术支持与合作,如印度MFL公司、俄罗斯科麦洛沃公司等。 己内酰胺生产所需原料为苯、氨、双氧水、硫酸、氢气,循环使用溶剂为叔丁醇、甲苯。己内酰胺聚合生成尼龙-6切片,进一步应用于合成纤维、工程塑料、薄膜生产,拥有己内酰胺产业链、形成上下游一体化产业是发展趋势。
技术稳定性
己内酰胺绿色生产新技术,工艺流程、设备选型设计合理,具有严格科学的安全控制技术、灵敏准确的监测分析技术,有效保障装置稳定运行。采用己内酰胺绿色生产新技术,已建立多套工业装置,均保持安稳长满优运行。
技术安全性
己内酰胺绿色生产新技术,设有废水、废气的集中处理工艺,可避免发生二次污染、物质泄露等环境、安全事故的风险。 己内酰胺绿色生产新技术,技术优势明显,产品质量优、市场接受度高。新建己内酰胺装置需要考虑原料供给、产品走向,以保证市场竞争力。
知识产权转让
己内酰胺绿色生产新技术,具有中国石化自主知识产权、自由运作权,中国石化石油化工科学研究院、中石化巴陵石油化工有限公司是主要技术研发单位。 中国石化愿意进行技术许可,技术转让途径顺畅。