面向资源和环境的石油化工技术创新与展望
油气行业技术创新及未来发展趋势
油气行业技术创新及未来发展趋势随着越来越多的国家与地区开始加强对化石燃料使用的限制,油气行业正面临着巨大的挑战。
究竟该如何利用技术创新来提高效率、降低成本、减少对环境的影响,促进油气行业的可持续发展呢?在这篇文章中,我们将探讨油气行业技术创新的发展趋势以及未来的发展方向。
一、非常规油气技术的发展当我们提到油气行业技术创新的时候,很多人都会想到非常规油气技术,比如页岩气或者深海油气。
这些技术的发展,对于促进油气行业的可持续发展来说至关重要。
目前,全球各个国家和地区正在积极推动非常规油气技术的开发,同时也在研究和改进这些技术。
非常规油气技术的发展,可以大幅度增加油气储量,提高产量,并且能够降低采掘成本。
这些技术也将使得一些地区在短短的几年内成为油气出口大国。
然而,这些非常规油气技术也存在着一定的问题。
比如,页岩气的开采过程会产生大量的废水和化学品,这些废水和化学品可能会对地下水产生影响,从而威胁当地居民的健康。
因此,技术创新必须满足环境保护和可持续发展的要求。
实际上,在未来,这些技术创新将需要更多的合作,大家要共同努力,打造更加可持续的油气产业。
二、数字化和自动化技术的应用随着数字化和自动化技术的日益发展,油气产业变得更加高效和智能。
数字化和自动化技术可以用于大范围的监控、控制、预测和优化,从而提高油气开采的效率和精度。
例如,使用数字化技术来管理开采和生产数据将有助于更快地识别和解决潜在的问题。
同时,随着人工智能技术的快速发展,油气行业也开始应用更加智能化的数据处理和决策技术,促进自动化操作的实现。
未来,油气行业的设备和设施也将更加智能化、自动化,这将可能改变行业的运营方式和生产模式。
三、可再生能源技术的发展对于保护环境而言,可再生能源技术是非常重要的。
许多国家和地区已经开始大力促进可再生能源的发展,并逐渐结束对化石燃料能源的依赖。
这不仅是在环保环节上有了明显改善,对于整个经济环境的稳定也有着非常大的帮助。
化工生产可持续发展的途径_绿色化学与技术
化工生产可持续发展的途径_绿色化学与技术工业革命改善了人们的生活水平,并促使人口数量高速增长。
然而,化石能源的快速消耗,造成了严重的环境污染和气候变暖。
尽管化学产品已成为人民生活中必不可少的内容,但在它们的生产过程中消耗了大量的自然资源并产生许多不必要的副产品。
要将现代化工技术广泛应用于工业过程中,化工过程优化和高效催化剂设计是亟待解决的重要课题。
解决能源和原材料短缺、可持续水资源利用和废水处理、二氧化碳捕集利用、清洁可再生能源开发、绿色经济型药物生产等是当前化学工作者广泛关注的重要问题。
本专题栏目着重讨论近年来绿色产品工程和绿色过程工程等绿色化工领域的最新进展。
绿色化工是化学工业实现可持续发展的有效途径,主要可分为两大发展方向:绿色产品工程,如开发新型催化剂,或者开发利用可再生资源(太阳能、生物质能等)产品;绿色过程工程,包括化工过程强化、新型反应介质、节能降耗、二氧化碳减排、新型反应器和新型分离等过程技术。
“绿色化工”专题中收录在《Engineering》2017年第3期,共有15篇相关论文。
本专题邀请到来自澳大利亚、加拿大、德国、意大利、荷兰、美国以及国内的相关院士与知名学者报道他们在绿色化工领域的最新研究进展,并对相关领域发展面临的问题和挑战进行展望,旨在为化工产业技术革新和可持续发展提供策略导向。
一、绿色产品工程绿色产品工程是指绿色化工产品的工程设计、开发和制造,或者是通过绿色生产过程得到产品。
绿色产品工程通常需要考虑成本、产能、质量、性能、可靠性、适用性、产品全生命周期和用户需求等相关的问题。
随着工业不断发展,二氧化碳排放逐年增加,通过二氧化碳加氢使二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料,可望成为二氧化碳减排和再利用有效途径之一。
本期专题中,Kangvansura等在题为《钾/锰助剂对氮掺杂碳纳米管负载铁基催化剂在CO2加氢过程中的影响研究》的文章中报道了二氧化碳加氢的催化剂。
利用太阳能作为直接驱动力的二氧化碳-燃料转化技术,是实现二氧化碳减排和满足全球能源需求的另一类有效方法,Kho等在题为《复合镍基催化剂催化CO2光热甲烷化反应中氧化铈和氧化钛的助催化作用》的文章中介绍了这方面的研究成果。
石油化工技术在资源和环境方面的创新与展望
石油化工技术在资源和环境方面的创新与展望摘要:随着科学技术的发展和经济的持续发展,人们生活和社会生产活动对能源的需求日益增加。
在诸多能源中,石油作为一种非常重要的能源,在国民经济的发展中占有举足轻重的地位,而在石化行业中,石油在使用过程中会产生大量的有害物质。
由于我国目前对石化资源的利用技术还不成熟,导致其综合利用效率低下。
因此,在目前的形势下,如何有效地利用现有的资源,改善环境,是一个非常重要的问题。
文章简要地分析了我国石化行业的能源状况,阐述了当前我国石油化工方面的技术成果,并简要叙述了今后的发展方向。
关键词:资源环境;石油化工;环境污染;能源物质石油资源对国民经济的发展起着举足轻重的作用,对国家的能源安全有着直接的影响。
近年来,我国石化产业的技术水平和质量都有了长足的进步,受到国际同行的高度评价和肯定,对我国石化产业的发展起到了一定的促进作用。
我国石油化工技术虽有了一些成绩,但与国外相比仍有很大的差距,今后还需不断地探索与努力,以求使我国石化技术更上一层楼。
石化行业是一个典型的高污染、高消耗、高能耗的产业,发展过程中需要大量的能源和资源,同时还会产生大量的污染物,对环境造成极大的破坏。
因此,如何在现有技术和条件下,有效地利用石油资源,改善环境是一个非常重要的问题。
1我国石油化工产业的现状石化工业是我国重要的支柱行业,它既可以促进国民经济的发展,又可以保障我国的能源安全。
目前,我国石化工业正处在一个快速发展的时期,其总体规模和技术水平在国际上都处于领先地位。
同时,就总体规模而言,我国化工品的制造生产规模已跃居全球之最,目前,我国的乙烯产能可达1800万吨,居全球第二;而芳烃产品年产量可达900万吨,居全球首位,可满足社会发展需要。
但是,我们也不能忽略自身和发达国家化学生产的差距,不管是在产品结构上,还是产生的经济效应上,都有很大的差距。
目前,我国的化学工业还存在很多问题,包括资源短缺、激烈的竞争和低碳环境的需求。
石油化工工艺技术创新与发展
石油化工工艺技术创新与发展石油和化工是现代工业发展的两个重要支柱,石油化工工艺技术的创新与发展也是促进国家经济增长和社会发展的关键。
随着科技进步和社会需求的不断变化,石油化工工艺技术的创新和发展显得尤为重要。
本文将从多方面探讨石油化工工艺技术的创新与发展。
一、顶层设计引领石化行业发展顶层设计对于企业的发展是至关重要的,石化企业也不例外。
目前,我国石化行业的顶层设计主要是指相关文件的出台和产业政策的制定。
如《石油和化学工业“十三五”规划》等文件,这些文件将石化行业的未来发展方向明确为“转型、创新、绿色、安全”,提出了从资源型企业向技术型、服务型、品牌型企业转型的目标。
这不仅是对于石化企业,还对整个国家发展具有重要意义。
通过实现石化工业的转型升级和创新发展,可以有效增强我国的国际竞争力和产业发展能力,加速实现科技创新、节能减排等方面的突破。
二、创新技术促进石化行业发展促进石化行业创新发展的最主要手段是技术创新。
技术创新不仅能够提高生产效率,降低成本,而且还能提高企业的核心竞争力。
因此,技术创新在石化行业的发展中起到了至关重要的作用。
石油化工工艺技术创新主要体现在以下几个方面:1、绿色化工技术创新。
绿色化工是石油化工工艺技术创新的一大趋势。
它是指以节能减排、资源循环利用和环境友好为主要特点的新型石化工业技术,旨在打造可持续发展的石化产业。
通过技术升级,绿色化工技术不仅能有效解决污染、能源与资源紧缺等问题,还能提升企业竞争力。
2、高效生产技术创新。
高效生产技术创新是指利用现代信息技术、制造技术和人工智能等新兴技术,提高生产效率和生产质量的创新方法。
在石化行业,高效生产技术创新可以将生产效率不断提高,降低生产成本,加快产品升级以及拓展更多市场空间。
3、新材料技术创新。
石化行业的新材料技术创新是石化工艺技术创新的一大重点。
通过新材料技术的突破,可以生产更多的功能材料和高新材料,在提供新产品、新技术的同时,为节约能源、减少污染做出重要贡献。
当前石化行业形势下油气储运技术专业招生与就业的探讨
当前石化行业形势下油气储运技术专业招生与就业的探讨【摘要】油气储运技术专业在当前石化行业形势下具有重要意义。
本文从专业概况、行业形势分析、招生情况及趋势、就业形势分析和挑战与应对等方面对该专业进行探讨。
通过对专业发展前景、教育培训建议和未来发展趋势的分析,展现了油气储运技术专业在石化行业的重要地位和发展潜力。
文章旨在为相关人士提供对当前油气储运技术专业招生与就业情况的了解,以及未来发展的展望和挑战的解决方案。
通过本文的分析,有助于进一步促进油气储运技术专业的发展,为石化行业人才培养和发展提供指导和借鉴。
【关键词】石化行业、油气储运技术、招生、就业、发展前景、教育培训、未来发展趋势、专业概况、形势分析、挑战与应对、发展趋势展望1. 引言1.1 背景介绍随着全球能源需求不断增长,油气资源的开采、生产和运输愈发成为国际石化行业的焦点。
油气储运技术作为石化工程领域的重要专业,是石化行业中不可或缺的一环。
油气储运技术专业旨在培养具备油气储存、运输、管道设计、工艺优化等方面的专业知识和技能的人才,以适应石化行业对人才的需求。
在当前全球能源结构调整的背景下,石化行业正面临着多重挑战和机遇。
随着科技的不断进步和全球化的发展,油气储运技术也在不断创新与发展。
对油气储运技术专业的招生与就业情况进行深入探讨,有助于了解该专业在当前石化行业形势下的发展趋势和面临的挑战,以及制定相应的培养方案和就业策略。
1.2 问题意义当前石化行业是我国经济的重要支柱之一,而油气储运技术作为石化行业的关键领域之一,对于保障国家能源安全和经济发展起着至关重要的作用。
随着我国石油储备体系的不断完善和石油需求量的增加,油气储运技术专业的人才需求也与日俱增。
研究当前石化行业形势下油气储运技术专业招生与就业的情况具有重要的现实意义。
了解油气储运技术专业的发展状况和趋势,可以帮助相关院校和培训机构更好地制定招生计划,培养符合市场需求的专业人才,促进产业的可持续发展。
最新-浅谈石油化工技术创新与展望 精品
浅谈石油化工技术创新与展望摘要在资源开发与环境保护方面,企业首先是考虑利益。
由于没有意识到环境保护工作的重要性,在长时间的积累下环境问题出现了集中爆发趋势。
对于石化工业而言,不仅面临着资源开采方面的问题,同时也有环境保护方面的挑战。
开采必然会对已有环境造成破坏,如何将破坏降到最低,实现发展与自然之间和谐相处是石化工业需要考虑的问题。
本文就面向资源和环境的石油化工技术创新与展望作简要阐述。
关键词资源和环境;石油化工技术;创新与展望石化行业对于国民经济发展有重要的促进作用,同时也是国家能源安全保障。
在新时期我国石化行业无论是在技术还是在规模上都已经取得了可喜的成绩。
某些方面在世界名列前茅,为经济社会发展提供了基础。
但是另一方面也要看到与发达国家相比,我国石化行业还有提升改进的空间。
体现在产品结构与经济效益方面。
需要企业继续努力。
1石化行业创新的方向1清洁油气生产工艺的创新随着国家对环境保护工作力度的加强,国民环保意识的增强,对油品质量要求也越来越高。
原油中重油成分也越来越高。
常规工艺已经无法满足清洁油生产技术要求。
基于此,新技术工艺重点在于提升油品的性质与重油转换的能力。
2催化材料与工艺集成新催化材料与反应工程集成会带来集成新石化催化技术。
如中石化,以新催化材料研发为核心,集成工艺创新,技术创新方面有化学品芳烃,烯烃,绿色选择氧化。
作为重要的化工原料,二甲笨在医药,溶剂,农药方面都有广泛用途。
与人民生活有密切关系。
传统生产方法中,催化剂选择的是丝光沸石。
通过技术创新,实现了甲笨高选择性制备。
制备出的新材料成功开发了新的工艺技术。
在工艺创新方面,有甲笨选择性歧化与面含歧化组合[1]。
3烯烃生产技术作为重要的大宗化学品,传统生产方法主要是催化裂解或者是蒸气裂解,其采用的原料主要是石油。
而新的工艺则主要是碳四烯烃转化,合成气转化,甲醇转化等。
其中裂解工艺是利用有酸性与独特选择性的分子作为催化剂,将炼厂中富含烯烃的产品选择性转化。
(完整word版)石油化工行业的发展现状及前景
石油化工业的发展及前景摘要:石油化工业是我国国民经济的基础,在促进国民经济和社会发展中具有重要地位和作用.本文通过分析行业面临的形势和存在的问题,总结了行业发展现状,最后阐述了我国石油化工产业的发展趋势。
关键词:石油化工发展现状发展趋势0 前言石油化学工业简称石油化工,指化学工业中以石油为原料生产化学品的领域,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等,广义上也包括天然气化工。
石油化学工业是基础性产业,它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务,在国民经济中占有举足轻重的地位。
是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一.石油化工作为一个新兴工业,是20世纪20年代随石油炼制工业的发展而形成,于第二次世界大战期间成长起来的。
战后,石油化工的高速发展,使大量化学品的生产从传统的以煤及农林产品为原料,转移到以石油及天然气为原料的基础上来.伴随着人类科技的进步与发展,该产业逐渐成为全球经济的重要推动力和现代社会正常运行的重要支柱。
石油化工产业资源资金技术密集,产业关联度高,经济总量大,产品广泛应用于国民经济、人民生活、国防科技等各个领域,。
随着我国各项改革的稳步推进,我国石油石化市场将走向全面开放、投资主体多元化、市场竞争格局逐步形成.未来几年,我国石油和化学工业市场空间将进一步加大,石化行业将成为投资热点,以炼油和乙烯为龙头和核心的石化工业将保持持续发展的态势,化肥行业优化结构,农用化工、精细化工前景广阔,对促进相关产业升级和拉动经济增长具有举足轻重的作用。
1 我国石油石化工业发展现状1.1 我国石油石化产业已具备较强的发展实力随着全球化进程的加快,以及我国国民经济的快速发展和市场开放程度的提高,我国石油石化工业规模实力也在不断地增强,已跻身于世界石化大国行列。
特别是近几年的发展,已经形成了包括石油天然气开采、石油化工、化学矿山、化学肥料、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料、农药、染料、涂料、精细化学品、橡胶加工、新型材料等主要行业的石油和化学工业体系。
石油化工技术的创新和发展状况
石油化工技术的创新和发展状况随着现代化经济和持续增长的需求,石油与化学工业在当今世界扮演着重要的角色。
特别是石油化工技术方面的创新,不仅是经济增长的重要因素,而且对于环保事业也有着深远的影响。
本文将重点探讨石油化工技术的创新和发展状况。
一、新材料技术的发展石油化工技术的核心是物质的转化和加工,而新材料技术的发展依靠石化工业的支持,这也是石油化工技术创新的一个方向。
这些新材料包括高分子复合材料、无机非金属材料、功能性材料等。
例如,高分子复合材料在航空、汽车、建筑等领域中广泛应用,它们具有轻质、强度高、防腐蚀、阻燃等优良性能。
功能性材料也将在未来的医学、电子、能源等领域中发挥重要作用。
二、新工艺技术的应用新工艺技术是石油化工技术创新的另一大方向。
随着科技的进步,新工艺技术不断推陈出新。
例如,炭黑生产技术,从传统的燃烧法,发展到了现在的热解法、离子炉法等多种工艺。
氧气气化技术和副反应利用技术,则有助于降低气化压力、提高气化效率,同时减少二次污染。
新工艺技术的应用,使得石油化工生产变得更加高效、稳定。
三、绿色石化技术的推广近年来环保理念的普及,促进了绿色石化技术的发展。
这种技术集合了环境保护和经济发展的两个目标,旨在实现石化工业的可持续发展。
例如,生物燃料技术,它利用农作物、食品加工废弃物等生物原料,生产出低碳、可再生的燃料。
此外,绿色催化技术、超临界流体技术等也成为绿色石化技术的新热点。
四、人工智能技术的应用人工智能技术在石油化工领域的应用,正在逐步展现出其独特的优势。
依托大数据和人工智能技术,石油化工企业可以更加精准地预测产品的市场需求,从而进行产品创新和优化。
例如,利用机器学习算法,降低化工产品的生产成本,提高产品市场竞争力。
同时,人工智能还可以为石化工业提供全方位、精准的环境检测和控制,保障企业的可持续发展。
总之,石油化工技术的创新和发展是世界经济和环保事业不可分割的一部分。
在以科技创新为主导的时代背景下,石油化工技术也必将迎来全新篇章,推动着我国石油化工行业的进一步发展。
石油化工中的未来发展趋势与展望
石油化工中的未来发展趋势与展望未来发展趋势与展望石油化工产业是全球经济的重要组成部分,其产品广泛应用于能源、化学品、塑料制品等领域。
然而,随着环境问题的日益突出以及能源需求结构转型,石油化工行业面临着巨大的挑战和机遇。
本文将就石油化工中的未来发展趋势与展望进行探讨。
一、可持续发展是未来的方向全球温室气体排放和环境污染问题日益严重,促使石油化工行业转向可持续发展。
未来,石化企业将加大投入,推动技术创新,提高能源利用效率,减少污染物排放,实现绿色低碳发展。
同时,石油化工产品的绿色化也将成为发展的重点,开发更环保、可再生的原材料和新型产品,以适应市场需求和环境保护要求。
二、智能化技术将助推行业发展随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的快速发展,石油化工行业也面临着数字化转型的机遇。
智能化技术将在生产、运营、管理等各个环节发挥重要作用。
通过引入智能设备和智能控制系统,石化企业可以实现自动化生产、提高生产效率和产品质量,降低能耗和安全风险。
同时,基于大数据分析和人工智能算法,企业可以优化生产过程,提前预测供需关系,实现精细化管理和智能化决策。
三、创新驱动将成为行业核心竞争力未来石油化工行业的发展离不开技术创新和科技成果的应用。
石化企业将加强与科研机构、高校等合作,加大研发投入,推动关键技术和核心装备的自主研发,降低对进口技术的依赖。
同时,企业还将加强知识产权保护和转化,鼓励员工创新创业,培养创新人才,加速科技成果的转化和产业化,提高企业的核心竞争力。
四、加快转型升级,拓展新的增长点随着全球能源需求结构的调整和经济发展方式的转变,传统的石油炼制和石化加工已经不能满足市场需求。
未来,石油化工行业将加快转型升级,拓展新的增长点。
一方面,加大对新能源、新材料等领域的研发和投入,探寻新的产业增长点;另一方面,石化企业将逐渐向下游延伸,发展高附加值的深加工和终端应用,提高产品附加值和市场竞争力。
展望未来,石油化工行业面临着巨大的机遇和挑战。
石油化工生产中的环境保护问题及有效应对措施
石油化工生产中的环境保护问题及有效应对措施摘要:现阶段我国工业发展的血液就是石油资源,这种资源可以对国经济发展和科技进步起到良好的促进作用。
从目前的情况看来,石油化工行业随着时代的进度而得到了进一步发展,然而在这个过程中不可避免的会对自然环境带来一定程度的影响,环境破坏问题也会变得更加严重。
为此,石油化工企业在开展生产过程中要对环境问题进行充分的分析和了解,严格按照相关的要求和规定来采取有效措施进行应对,进而可以降低各种问题出现的概率,并且企业还可以获得更多的经济利益。
关键词:石油化工;生产;环境保护;问题及应对前言:从目前情况看来,我国在我国众多基础能源工业当中不可缺少的部分就是石油化工,该行业与其他行业之间会存在差异,前者生产运行过程中会产生有害物质,这些物质会对自然环境带来较大程度的污染。
尽管我国政府制定了相关治理政策,不过石油化工企业往往有着复杂的生产流程,彻底根除污染会存在较大的难度,后续还会出现问题。
所以,管理人员要树立正确的思想观念,积极应用先进的环保措施和方法,从而整体环境保护效果才会提高。
一、石油化工生产中存在的问题(一)环境保护意识差在通常的情况下,石油化工企业开展生产的过程中会将利益之上的原则落实到每一个环节当中,进而无法对环境保护予以足够的重视,生产与环境也就无法有效的结合到一起,各种有害物质也就会被排放到空气当中。
石油生产过程中不可缺少的就是环境意识,如果工作人员缺乏环境意识,那么他们无法第一时间发现污染物源,生产作业带来的污染程度就会增加,污染问题的防护也就无法达到预期效果。
再加上企业责任意识比较弱,所以管理人员会用松懈态度来处理污染,不仅生产成本得到增加,而且企业短期发展也会受到阻碍。
(二)管理制度不健全石油化工行业发展运营过程中会应用到各种各样的管理制度,如果管理制度不完善启动存在问题,那么环境保护也就无法达到预期的效果,环境当中的污染物也就会变得越来越多。
企业制定管理制度的时候缺乏依据,相关管理人员也就无法严格按照相关的要求和规定来制定各种制度,管理工作也就会缺乏合理性,环境保护管理难度就会提升,对于环境全面治理来说事非常不利的。
石油化工行业国际经济环境分析
石油化工行业国际经济环境分析石油化工,是一种重要的基础产业,是国际经济中不可或缺的重要产业之一。
随着全球化以及全球经济的不断发展,石油化工行业的国际经济环境也越来越复杂。
因此,深入了解石油化工行业的国际经济环境对于企业进行战略规划以及业务决策非常重要。
首先,从全球宏观经济角度看,石油化工行业的国际经济环境的变化主要受到国际政治、经济的影响。
近年来,伴随着国际贸易保护主义倾向的抬头,各国间的贸易摩擦不断加剧,使得石油化工行业的全球贸易面临着许多不确定性和风险。
此外,金融危机以及疫情等倒逼经济周期性调整,也会对石油化工行业形成较大的影响。
其次,从市场现状看,石油化工行业的国际经济环境的变化主要受市场需求、供应以及价格等方面的影响。
石油化工产品市场需求的波动,将直接影响行业生产率以及进口出口贸易。
市场供应则直接影响行业荣枯和竞争格局。
而油价、原材料价格的波动则直接决定企业的经济效益和盈利能力。
再次,从国内发展与外部竞争的角度看,石油化工行业的国际经济环境的变化主要体现在国内外市场竞争格局、技术创新以及政策环境等方面。
国内企业在全球市场角逐中面临来自欧美日等国家的竞争,企业发展需要在降成本、扩大规模等方面实现创新。
此外,政策对于企业竞争的影响很大,大力支持技术创新、产业升级和企业管理水平提升。
最后,需要指出的是,石油化工行业的国际经济环境的变化给企业带来了机遇与挑战。
在全球化的市场环境下,企业可以借助国际经济环境的变化来调整自身战略和业务模式,优化资源配置和效率提升。
同时,也需要积极应对国际经济环境带来的挑战,尤其在保护主义高涨的时代,企业需要更加有竞争力且有活力的发展,提高企业的自主创新能力,共享国际市场机遇。
总之,石油化工行业的国际经济环境受到多方面影响,在这个竞争激烈的时代中,企业需要通过全方位了解市场环境和竞争格局,针对性推进产业升级和技术创新,并在全球化市场中积极寻求发展机会,才能在这个快速变革的时代实现持续、可持续发展。
面向资源和环境的石油化工技术创新
面向资源和环境的石油化工技术创新摘要:随着科技的进步,经济的不断发展,能源的需求也越来越多。
在众多能源中石油是一种非常重要的能源,在经济的发展过程中起到非常大的作用,但是石油化工方面的能源在使用的过程中会产生大量的有害物质,对环境造成很大的污染,由于我国对石油化工资源的使用技术水平不高,造成能源的整体利用率很低。
因此当前情况下如何能够提高资源的利用率,改善环境是所要考虑的重要问题之一。
本文主要对我国石油化工能源的现状进行了简单的分析,并且对目前我国这种现状下石油化工方面的技术成果进行阐述,并对未来的发展趋势进行了简单的叙述。
希望通过本文的论述能够提醒行业内对我国资源的现状进行深刻的认识,为石油化工方面的发展贡献一份力量。
关键词:资源;环境;石油化工技术;技术创新我国的经济发展离不开石油化工产品,但是由于石油化工产品的生产和使用对环境造成了更大的污染,因此必须对石油化工行业进行改革,推动石油化工产品生产技术的创新,这是政府的重中之重,也是相关科研人员的研究的重点课题和难题。
文中阐述了我国石油化工行业的发展现状和技术的创新现状,除此之外我国在石油化工行业整体提高了信息化水平,希望通过提高信息化水平来促进技术的不断创新,这样更能保证创新的技术,符合自身的实际情况,促进企业的不断发展,同时还要聘请相关的科研人员帮助企业有序的、稳步的向前发展。
一、我国石油化工行业状况石油化工行业的发展速度是衡量一个国家经济发展的重要指标,我国的石油化工行业发展相对于西方国家有所滞后,改革开放以来,我国的石油化工行业发展速度空前,这主要是取决于国家推出的一系列政策,这些政策促进了整个行业的发展,但是由于我国石油化工行业发展起步较晚,到现在也没能取得较大的成果。
我国的石油化工行业是在新中国成立以后才开始发展的,从发展的时间上来看远远落后于发达国家,虽然我国现阶段的石油化工行业能够满足国内市场的需求,但是产品生产的技术远远落后导致产品会浪费更多的资源,这样就会造成更多资源的浪费,而且在相对落后的石油化工产品使用中会产生更多的废弃物污染环境,对我国的环境造成很大的污染。
未来石油化工产业发展趋势与创新策略
未来石油化工产业发展趋势与创新策略I. 产业现状及发展趋势石油化工是一个重要的工业部门,它涵盖的范围广泛,包括石油炼制、化学制造、塑料加工等。
在全球经济中,石油化工产业一直扮演着重要的角色,不仅直接提供了能源和化学原料,而且还为众多其他产业提供了支持。
然而,在面对环保、能源危机和新技术革命等全球性挑战时,石油化工产业也需要转向更加可持续和智能化的发展。
以下是未来石油化工产业的发展趋势:1. 高效节能:随着环保成为全球关注的焦点,未来石油化工产业需要更加注重节能减排。
对于传统的重化工产业而言,通过工艺改进和节能减排技术,提高石油触控生产效率和能源利用效率至关重要。
2. 新材料开发:新材料的需求量不断增加,同时,新材料技术也在不断提升。
未来石油化工产业需要更加注重新材料开发,尤其是高性能材料、高强度材料等新型材料的研发。
3. 生产过程智能化:随着人工智能等新技术的发展,未来石油化工产业需要更加注重生产过程的智能化和自动化。
通过使用传感技术、大数据分析等技术手段,提高生产效率和质量,减少能源消耗和污染排放。
4. 跨界合作:未来石油化工产业需要与其他领域进行跨界合作,通过合作创新来推动产业转型升级。
例如,与新能源产业、生物医药产业等领域的合作,产生协同效应,使石油化工产业更加多元化和可持续发展。
II. 创新策略面对未来石油化工产业的发展趋势,我们需要采取创新策略来推动产业升级。
以下是几个创新策略:1. 提高技术创新意识:技术创新是推动产业发展的重要手段。
石油化工企业应该加强技术创新意识,通过建立科研机构、企业联合研究等手段,提高产品质量和生产效率,降低成本和能耗。
2. 加强国际合作:国际合作是推动产业全球化和创新的重要途径。
石油化工企业应该加强国际合作,通过加强合作伙伴关系,获取先进技术和管理经验,推动自主创新和转型升级。
3. 探索新业务领域:随着市场变化和技术进步,石油化工企业需要探索新的业务领域。
例如,可再生能源、高性能材料等领域,这些领域也为企业带来了新的发展机遇。
面向资源和环境的石油化工技术创新与展望2500
面向资源和环境的石油化工技术创新与展望摘要:现如今,我们国家石油化工专业在资源与环境方面遇到前所未有的机遇与挑战,石油化工技术创新为推动相关专业迅猛发展还有确保我国资源安全具有很深远的影响。
基于此,该篇文章对最近几年我国在资源与环境方面所做的创新事宜,并对未来做出了展望,希望可以对我国相关事业可持续发展带来一些启迪。
关键词:资源;环境;石油化工前言:石油化工为推动国家资源安全保障及国民经济可持续发展核心内容。
现如今,我们国家石油化工渐渐步入新时期,科技水平与产业规模步入国际化领先水平。
产业规模上,将石油化工化学产品制造我们国家年产量可高达一千九百多万吨,排行全球第二名,芳烃则占领世界榜首,为带动我国经济快速平稳发展做出很大贡献。
一、石油化工科技创新现如今,中国原油重油的组成材料越来越多,国家对汽油质量要求不断提高,传统提升管催化裂化过程已无法满足需求的重油催化裂化生产清洁汽油的需求。
中石化研究所基于“双反应区开裂和转换”和“选择性氢转移”的原则,开发生产清洁汽油的多产异构烷烃的催化裂化技术,设计了两个新的系列立管在反应系统中,即流化床的结合具有高速度和快速流化床技术,用于提高重油转化的能力,提高汽油的性质。
过程属于苯脱氢制苯乙烯的反应强烈的吸热反应的数量增加[1]。
由热力学平衡限制,转换通常是低于百分之六十五,蒸汽消耗和高能源消耗。
因此,打破热力学平衡限制是科学问题需要解决。
中石化上海石油化工研究所创新苯乙烯生产节能新技术,传统的乙苯脱氢和氢氧化反应过程耦合,氢的脱氢反应,通过高效的氢氧化催化剂成水蒸气,打破原来的热力学平衡限制,促进脱氢反应的方向继续前进,从而提高乙苯转化,扩大生产能力;同时,氢燃烧释放出大量的热量,并能提供脱氢反应所需热量,减少水汽的消费,达到装置节能的目标。
这种技术使乙苯转化率从百分之六十五上升到百分之七十五,苯乙烯选择性百分之九十六以上,反应比类似的技术。
近年来,该技术在中国石油化工工业苯乙烯生产装置多年来使用,运行稳定,效益显著[2]。
石油化工产业发展现状及趋势
石油化工产业发展现状及趋势石油化工产业是指以石油和天然气等石化资源为原料,通过化学加工和炼制等工艺生产出石化产品的行业。
石油化工产业是国民经济的重要支柱产业之一,对国家经济的发展和社会的进步起到了重要推动作用。
本文将从石油化工产业的现状和趋势两个方面进行分析。
一、石油化工产业的现状全球石油化工产业呈现出以下几个特点:1. 产业规模不断扩大:随着全球经济的快速发展和人口的增加,对石化产品的需求也在不断增长。
据统计,全球石油化工产业的总产值已超过1万亿美元,成为全球制造业中规模最大的行业之一。
2. 技术水平不断提高:石油化工产业是高科技产业的代表之一,各国都在加大对石化技术研究和开发的投入。
新材料、新工艺和新技术不断涌现,推动了石油化工产业的发展。
3. 产业结构不断优化:在全球范围内,石油化工产业的结构也在不断调整和优化。
传统的炼油、石化和化肥等产业仍然占据主导地位,但新兴的专用化学品、精细化工和环保化学品等产业也在不断崛起。
二、石油化工产业的趋势未来,石油化工产业将呈现以下几个发展趋势:1. 绿色化发展:随着全球环保意识的提高,石油化工产业将朝着绿色化发展的方向前进。
石化企业将加大环保投入,推动技术创新,减少污染物排放,提高资源利用效率。
2. 高附加值产品的生产:随着全球经济的不断发展,对高附加值产品的需求也在不断增长。
石油化工企业将加大对高端产品的研发和生产力度,提高产品质量和品牌知名度。
3. 能源替代品的开发利用:随着石油资源的日益枯竭和环境污染的加剧,石油化工产业将加大对可再生能源和替代能源的研发和利用力度,推动能源结构的转型升级。
4. 国际合作的加强:石油化工产业是全球化产业,国际间的竞争和合作都十分激烈。
各国将加强石油化工产业的国际合作,分享技术、资源和市场,共同推动石油化工产业的发展。
5. 产业链的延伸和整合:石油化工产业的发展将促使相关产业链的延伸和整合。
石油化工企业将加强与下游行业的合作,形成产业链的完整闭环,实现资源的综合利用和效益的最大化。
积极打造创新驱动结构性改革的“新供给”——来自六大化工科研院所的调研报告
积极打造创新驱动结构性改革的“新供给”——来自六大化工科研院所的调研报告为贯彻落实党中央关于“加强顶层设计和坚持问计于民统一起来”指示精神,科学编制好石油和化工行业“十四五”发展规划,谋篇新格局、布局新出发、探索新路子、培育新动能、增强新供给,中国石油和化学工业联合会专题调研组近日对业内有代表性的六家科研院所进行了科技研发与成果转化情况调研。
其中,调研组对清华大学、南京工业大学、华东理工大学、中国科学院过程工程研究所开展了实地调研,对浙江大学和中国科学院大连化学物理研究所开展了书面调研。
这六所高校和院所在国内石化行业的科研创新领域具有领先优势,近年来结合各自学科优势和技术积累,承担了一系列的国家重大科技攻关任务,创新研发和科技成果转化均成绩斐然。
在系统深入调研的基础上,调研组撰写了调研报告,以期为石化行业在“十四五”时期扩大高端技术“新供给”、推进行业创新驱动发展提供一些参考和思路。
成绩:科技创新和成果转化取得双丰收“十三五”以来,在创新驱动发展战略的指引下,石化行业自主创新能力大幅攀升,重大创新成果大量涌现,为全行业的转型升级、扎实推进供给侧结构性改革、提升创新能力和水平等提供了有力支撑,具体表现为:一是突破了非常规油气专用钻井液新技术及工业化应用、凹陷区砾岩油藏勘探理论技术体系、渤海湾盆地深层大型整装凝析气田勘探理论技术与重大发现等一批先进勘探开发技术,为我国油气稳产和保供提供了保障。
二是攻克了一批具有自主知识产权的先进煤气化、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制乙醇技术,保持了我国现代煤化工国际领先的地位。
三是开发了茂金属聚乙烯专用树脂、脂肪/环族异氰酸酯全产业链制造技术、新一代高性能国产氯碱离子膜、耐高温半芳香尼龙PA10T系列产品等一批化工新材料和高端专用化学品“补短板”和“制高点”技术,引领产业向中高端迈进。
四是推广了微通道湿法磷酸净化技术、微界面反应新技术、碳四烷基化技术、副产盐酸催化氧化制氯气技术等一批先进过程强化和资源化利用技术,极大地提高了行业绿色发展水平。
化工产业高质量发展发展的实施方案
化工产业高质量发展行动计划方案为认真贯彻落实《关于深入推进化工行业转型发展的实施意见》,加快推进化工产业创新驱动、转型升级,实现绿色循环高质量发展,提高整体发展水平,结合实际,制定本实施方案。
一、总体要求(一)指导思想。
立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,构建新发展格局,坚持系统观念,统筹发展和安全,坚持创新驱动、集约集聚、绿色低碳、本质安全的原则,以高端化、智能化、绿色化、安全化为方向,积极适应经济发展新常态和化工产业发展新趋势,全面深化供给侧结构性改革,全面树立创新绿色安全发展导向,全面实施区域协调联动发展,全面落实“减化”要求,全面提质增效转型升级,着力调存量、控增量、减总量,调结构、优布局、促规范,抓创新、提门槛、强监管,切实增强化工行业可持续发展能力和综合竞争能力,推进化工产业迈向高质量发展。
(二)基本原则坚持系统推进。
加强政策的系统性、协同性,抓住主要矛盾和矛盾的主要方面,将目标愿景贯穿产业链供应链全过程和各环节,因地制宜、分类施策,稳步推进化工行业高质量发展。
坚持目标导向。
坚持把创新作为第一驱动力,强化科技创新,促进绿色低碳科技革命,坚持把推动目标如期实现作为产业结构调整、促进工业全面绿色转型的总体导向,全面统领资源高效利用。
坚持创新发展。
根据产业发展趋势,积极研发、生产符合市场需求的新产品。
鼓励企业开展技术创新,突破制约产业发展的关键技术瓶颈,着力研发生产深加工产品。
坚持技改先行。
充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,完善以碳减排为导向的激励约束机制,加强节能降碳工艺技术开发,推动重点企业实施技术改造。
(三)总体目标。
重点布局发展高端精细化工产品、化工新材料等产业项目,逐步压缩过剩产能,形成一批产品附加值高、竞争力强的的企业集团,产业结构优化提升,经营规模稳步增长,行业发展质量和竞争能力明显增强。
突破一批重点领域制约行业发展的重大共性关键技术,转化一批高技术成果,产学研协同创新体系日益完善,形成一批具有成长性的新的经济增长点。
石油化工产业的技术创新与市场前景
石油化工产业的技术创新与市场前景石油化工产业一直以来都是国家经济发展中的重要支柱产业之一,其优势在于具有开采成本低、应用范围广、产业链长等特点。
在全球化和市场经济的推动下,石油化工产业正迎来一波技术创新的浪潮,在技术创新和市场前景面前,石化企业需要做出积极的应对和开拓。
一、技术创新随着科技的快速发展,石油化工产业的技术创新也呈现出多样化和综合化的趋势。
从化学制剂到石油加工,从化学工业到日用化工,已经形成了涉及各领域的广泛产业链。
1. 现代化装置:在现代化生产装置的开发上,石油化工产业比其他行业领先得多。
在石油炼制、化学制剂、塑料制品生产、合成橡胶等领域中,已经形成了先进的生产技术和装备,如化油池、异构装置、合成塔、操作站等,成为这些领域产业的基本设备和主要标志。
2. 环境友好型技术:现代化装置的开发不仅仅在于提高产能和生产效率,更在于推行生产过程的绿色环保技术。
其中,常温型催化剂、酸碱分离膜、压力容器、环保型废气转化系统等环保设备和技术已经成熟。
3. 转基因技术:石油化工产业转基因技术在石油加工和石油替代工程上拥有巨大的潜力,可以帮助石化企业研发出代替石油的再生能源,而不会危及环境或威胁国家安全。
二、市场前景近年来,全球对石化产业的需求增加不断,尤其是在相关技术的创新推动下,石油化工产业迎来了不少市场拓展的机遇,以下是该行业未来的市场前景分析。
1. 国内市场发展:中国是石油化工产业增长最快的市场之一,石油化工产品在国内市场的需求逐年增长。
同时,政府引导产业结构调整,优化行业环境,加大技术创新投入,促进环保等举措,为石油化工产业营造了较为良好的发展环境。
2. 国际市场发展:随着全球化的推动,石油化工产业在国际市场也有着广阔的发展空间。
由于我国成本低、市场开放度高,因此具备着逐渐占领国际石油市场的潜力。
3. 绿色环保:石油化工产业与环保、可持续发展具有密切的关系,新技术的推广和衍生产品的研发会进一步提高石油化工产品的品质和环保效益,给市场发展带来更多新的机会。
石油化工技术创新展望发言稿
石油化工技术创新展望发言稿尊敬的各位领导、专家、亲爱的同事们:大家好!我很荣幸能够站在这个讲台上,与大家一同探讨石油化工技术的创新展望。
作为现代工业的重要组成部分,石油化工技术的持续创新对整个社会的发展起着重要的推动作用。
今天,我想与大家分享一下我对石油化工技术创新的展望和思考。
首先,我想强调石油化工技术创新的重要性。
石油化工行业作为国民经济的支柱产业,为国家的经济发展和人民的生活提供了不可替代的支持。
然而,随着全球能源需求的不断增长和能源结构调整的进行,我们面临着诸多挑战。
碳排放削减、能源利用效率提升等问题亟待解决。
石油化工技术创新不仅是推动行业发展的内在需要,更是应对全球性能源危机的必由之路。
接下来,我想谈谈一些石油化工技术创新的方向。
首先是绿色低碳技术的研发应用。
通过研发新型催化剂、探索新的反应路线,我们可以更有效地降低碳排放、提高能源利用效率。
例如,采用生物质能源替代传统石油燃料、研发高效低能耗设备等,都是石油化工技术创新的重要方向。
其次是智能化技术的应用。
随着人工智能、大数据和物联网等先进技术的发展,我们可以实现石油化工生产过程的数字化管理和智能化控制,从而提高生产过程的精细化管理水平。
这不仅可以提高产品质量,还能降低生产成本,推动整个行业向高效、智能的方向发展。
除此之外,我认为石油化工技术创新还应注重跨界合作与集成创新。
石油化工行业与其他行业之间存在着较强的互补性,我们应鼓励不同领域的专家学者、企业共同合作,加强技术交流与合作,促进知识与技术的跨界融合与创新。
例如,将生物技术与化工相结合,探索生物可降解材料的开发和应用;将新能源技术与化工工艺相结合,研发可持续发展的清洁能源。
最后,我想强调石油化工技术创新的持续性和复合型人才培养的重要性。
技术的创新需要持续投入和坚持不懈的努力,需要有大量优秀的复合型人才来推动。
我们应注重培养具备跨学科背景的人才,他们能够在不同领域之间进行有效的沟通与协作,推动创新技术的交叉融合。
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中国科学: 化学 SCIENTIA SINICA Chimica 评 述2014 年第 44 卷第 9 期: 1394 ~ 1403《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 中国科学院学部科学与技术前沿论坛化工学科发展与协同创新专刊面向资源和环境的石油化工 技术创新与展望谢在库 *, 刘志成 , 王仰东① ② ②① 中国石油化工股份公司, 北京 100027 ② 中国石油化工股份公司上海石油化工研究院, 上海 201208 *通讯作者, E-mail: xzk@ 收稿日期: 2014-05-27; 接受日期: 2014-06-24; 网络版发表日期: 2014-08-18 doi: 10.1360/N032014-00155摘要当前, 我国石油化工面临着资源和环境等方面的重大挑战, 石油化工新技术创新对于促进我国石油化工可持续发展以及保障国家能源安全等意义重大. 本文列举了近年来在 反应工程、过程耦合与强化、新型催化材料创制以及集成创新等方面的创新实例, 总结了包 括技术创新途径、方法等方面的若干对创新过程的认识和体会. 最后, 在分析了石油化工技 术未来发展趋势与需求的基础上, 对我国石油化工发展方向与技术创新进行了展望, 并提出 了建议.关键词 石油化工 技术创新 发展趋势1引言石油化工是促进国民经济发展、 保障国家能源安 全的关键产业. 目前, 我国的石油化工已进入新的发 展阶段, 产业规模、整体技术水平已进入国际先进行 列. 在产业规模方面, 以石油化工基础化学品制造为 例, 我国乙烯产量已达到 1800 万吨/年, 位居世界第 二; 芳烃(对二甲苯)产量达到 900 万吨/年, 位居世界 第一 , 为满足国民经济的发展需求发挥了重要的基 础作用. 但是 , 应当看到 , 与发达国家相比 , 我国石油化 工产业在产品结构和经济效益方面仍然存在差距 . 进一步可持续发展面临着资源短缺、国际竞争激烈、 高端化产品少以及低碳环保要求逐步提高等重大挑 战, 如: (1) 我国石油资源短缺, 从 1993 年开始就已 处于净进口期, 并且, 对外依存度逐年升高(图 1), 到 2012 年石油对外依存度已达 58%[1], 因此, 我国石化 企业成本和效益受国际原油市场影响较大; (2) 近年来 , 国外非常规 ( 美国页岩气 ) 及廉价油气资源 ( 中东 油田气 ) 开发和应用 , 低成本乙烯衍生化学产品进入 我国市场, 对我国石化企业形成强大的竞争压力; (3) 面临国外公司的高端化学产品对我国市场竞争和垄图1我国石油资源的对外依存度中国科学: 化学2014 年第 44 卷第9期断的挑战. 我国石油化工企业以基础型产品为主, 高 端产品所占比例较低. 2011 年, 全球化工产品总产值 为 21.42 万亿美元, 我国为 6.62 万亿美元. 其中高端 化学品产值所占比例 , 全球为 44%, 我国仅为 25%. 同时, 我国对涉及航空航天、战略新兴产业、生活及 健康等的高端合成材料及化学品的需求不断增加 , 目前 , 国内企业由于技术原因 , 无法满足市场需求 , 高端化学产品仍大量依赖进口; (4) 我国已正式向世 界承诺, 到 2020 年我国单位 GDP 二氧化碳排放量比 2005 年下降 40%. 石油化工过程是高能耗高排放过 程 , 必须节能减排 , 这既是挑战 , 也是机遇 . 绿色低 碳已成为社会共识和发展新趋势, 其中,二氧化碳减 排、 存储与利用是我国当前所需面对和解决的重大科 技问题之一.图 2 生产清洁汽油组分的多产异构烷烃的催化裂化新工 艺(MIP). 裂化和转化两个反应区2当前石油化工技术创新的典型案例经过多年努力 , 我国许多研究单位和企业依托 新型催化材料的创制、 反应工程与过程强化水平的不 断提升, 标志性科技成果不断涌现. 下面列举介绍石 油化工技术创新中的一些典型案例 , 以分析和探讨 技术创新的方法和途径.2.1 清洁 汽油 生 产 工艺创 新 : 催 化裂 化 新 工 艺 (MIP)当前 , 我国原油原料中的重质油成分越来越高 , 加上国家对于汽油的质量要求也不断提高 , 常规的 提升管催化裂化工艺已无法满足重油催化裂化生产 清洁汽油的技术要求 . 中国石化石油化工科学研究 院基于 “ 裂化与转化双反应区 ” 概念和 “ 选择性氢转 移”原理(图 2), 开发了生产清洁汽油组分的多产异构 烷烃的催化裂化新工艺 (MIP) [2] , 设计了具有两个反 应区的新型串联提升管反应系统 , 即高速流化床和 快速流化床的组合工艺(图 3)[3], 用于提高重油转化能 力和改善汽油的性质. 其中, 第一反应区以裂化反应 为主 , 反应温度高 , 油气和催化剂接触时间短 , 生成 较多的烯烃 , 此反应区的结构以及预提升段的结构 与常规提升管反应器相似 ; 第二反应区以增加异构 化和选择性氢转移反应 , 从而提高汽油中的异构烷 烃 , 或将来自第一反应区油气中的烯烃裂化为低碳烯 烃[4]. 相比传统催化裂化工艺 , 该工艺既可提高液体 产品的产率, 又可降低催化裂化汽油烯烃含量, 并增图3 MIP 反应-再生系统示意图加异构烷烃和芳烃含量 , 从而促进汽油合理的氢分 布. MIP 工艺技术是目前国内唯一一项既可以提高催 化裂化装置经济效益, 又可直接生产清洁汽油的技术.2.2 过程耦合节能降耗工艺创新: 乙苯脱氢-氢氧 化制苯乙烯新技术苯脱氢制苯乙烯的反应过程(图 4)属于分子数增 加的强吸热反应. 其转化率受热力学平衡限制, 通常 低于 65%, 且水蒸气消耗多、能耗高. 因此, 突破热 力学平衡限制是需要解决的科学问题 . 中国石化上 海石油化工研究院创新了苯乙烯生产节能降耗新技 术[5], 将传统的乙苯脱氢反应和氢氧化反应过程进行 耦合, 将脱氢反应生成的氢气, 通过高效氢氧化催化 剂转化成水蒸气, 打破原有的热力学平衡限制, 促进1395谢在库等: 面向资源和环境的石油化工技术创新与展望图5对二甲苯芳烃生产新技术路线示意图图4乙苯脱氢-氢氧化制苯乙烯反应工艺示意图反应继续向脱氢方向移动, 从而提高乙苯转化率, 扩 大生产能力 ; 同时 , 氢气燃烧放出大量的热 , 又可为 脱氢反应提供所需的热量, 减少水蒸气的消耗, 达到 装置节能的目的 . 该工艺技术使乙苯转化率由原来 的 65%提高到 76%以上, 苯乙烯选择性大于 96.5%, 反应效果优于同类技术 . 近年来 , 该技术在中国石 化苯乙烯工业生产装置上应用多年, 运行稳定, 效益 显著.2.3 催化材料与工艺集成创新: 芳烃、烯烃与己内 酰胺生产新技术新催化材料是创造发明新催化剂和新工艺的源 泉 , 新催化材料与新反应工程的集成往往会带来集 成创新的石化催化技术[6]. 近 10 年来, 中国石化等以 多孔催化新材料的创制为核心, 并集成工艺创新, 实 现了大宗化学品芳烃、 烯烃生产技术以及绿色选择氧 化催化技术等方面的创新.合成了高稳定性的纳米核壳共生复合分子筛催化新 材料, 成功开发了以煤基甲醇和甲苯为原料, 烷基化 制备二甲苯的工艺技术[9]. 通过结合核壳共晶分子筛 复合、晶粒调控、表面改性等合成与调控技术手段 , 成功实现了催化剂的高稳定性和高选择性 , 并于国 际上率先应用于甲苯甲醇甲基化制二甲苯 (MTX) 的 工业反应装置中. 在工艺创新方面 , 中国石化上海石油化工研究 院推出了甲苯选择性歧化和传统歧化组合工艺 (SITDP 工艺)[10], 其途径是将芳烃联合装置中的甲苯 分为两股: 一股作为选择性歧化单元的原料; 另外一 股和 C9A 一起作为传统歧化单元的原料, 其他物流 的处理方式与芳烃联合装置传统工艺相同. 将 SITDP 工艺应用于芳烃联合装置中 , 既发挥了选择 性歧化工艺生产含高浓度 PX 的二甲苯的突出优点, 又能通过传统歧化工艺充分利用 C9A 资源.2.3.2烯烃生产新技术2.3.1芳烃生产新技术对二甲苯 (PX)是重要的有机化工基础原料之一 , 在聚酯纤维和薄膜生产以及医药、农药、染料及溶剂 等领域也有广泛的用途 , 与国民经济发展及人们的 衣食住行密切相关 . 对二甲苯的传统生产工艺是以 丝光沸石为催化剂的非选择性甲苯歧化和烷基转移 工艺 . 近年来 , 中国石化上海石油化工研究院对 PX 的生产技术进行了创新(图 5): (1) 成功掌握了外表面 钝化并且孔径优化的纳米孔/亚纳米孔 ZSM-5/SiO2 复 合分子筛催化材料制备与调控技术[7], 实现了甲苯高 选择性制备对二甲苯技术开发和应用 ; (2) 制备出 沸石 - 丝光沸石两相共生复合分子筛催化新材料 , 成 功开发了重芳烃轻质化增产对二甲苯工艺技术[8]; (3)1396乙烯、丙烯是重要大宗化学品, 其传统生产路线 主要以石油为原料采用蒸汽裂解或催化裂解工艺获 得. 而其新兴的生产工艺主要有碳四烯烃转化、煤基 甲醇转化和合成气转化制烯烃技术等(图 6). 烯烃催化裂解工艺 (olefins catalytic cracking图6烯烃生产技术示意图中国科学: 化学2014 年第 44 卷第9期technology, OCC) 是利用具有独特择形性和酸性的 ZSM-5 分子筛为催化剂 , 将炼厂或乙烯厂中低附加 值的 C4 及 C4 以上富含烯烃的烃类产品高选择性地转 化为丙烯或乙烯的一项新技术[11]. 由于 C4 烯烃催化 裂解在水蒸气条件下进行 , 提高催化剂水热稳定性 和抗积碳性能是 C4 烯烃催化裂解技术开发的关键和 难点. 针对这一关键问题, 中国石化上海石油化工研 究院在分子筛催化材料制备与调控方法上开展了创 新 : 对分子筛进行酸性调变 , 抑制氢转移 , 提高丙烯 选择性; 减小分子筛晶粒尺寸, 提高催化剂耐结焦失 活性能 ; 针对骨架进行磷氧化物修饰 , 抑制骨架脱 铝 , 提高水热稳定性 [12]; 创新性地采用气相晶化无 黏结剂合成技术制备了全结晶复合孔分子筛催化 剂[13], 不仅提高了分子扩散性能和抗积碳性能, 而且 由于原有催化剂中的黏结剂全部转晶为分子筛 , 也 使分子筛催化剂的有效活性中心数量大大提高 . 通 过以上催化材料制备方法的创新 , 催化剂具有稳定 性好、空速高的特点, C4 原料空速和催化剂的再生周 期分别是同类技术的 3 倍和 7 倍. 由煤或天然气制取甲醇 , 再由甲醇制取低碳烯 烃(MTO)和丙烯(MTP)是目前重要的 C1 化工技术(图 6), 是以煤部分替代石油生产乙烯、丙烯等产品的核 心技术 . 甲醇制烯烃 (MTO/MTP) 反应属分子扩散控 制的反应 , 技术难点主要体现在尽可能地提高催化 剂的乙烯或丙烯双烯收率和稳定性上 . 介孔和微孔 的复合是近年来多孔催化材料用于强化扩散的新方 法[14]. 由于 MTO 与 MTP 反应的特点不同(图 7), 催 化剂设计也不相同. MTO 采用 SAPO-34 分子筛和流 化床工艺, 催化剂失活快, 除了需要催化剂有高的双 烯收率外, 还需要催化剂高水热稳定性, 能经得起反 复再生; MTP 采用 ZSM-5 分子筛和固定床工艺, 催化剂失活慢 , 需要催化剂弱结焦性、长寿命 . 在 MTO 工艺技术方面 , 中国科学院大连化学物理研究所走 在世界的前列 , 率先实现了该技术的工业技术开发 和转化 [15]. 中国石油化工股份公司上海石油化工研 究院紧随其后, 经过 10 多年的努力, 通过 SAPO-34 分 子筛(CHA 结构)的酸性调控、晶粒形貌和大小的调控 以及复合孔的调控[16], 成功制备了高烯烃收率、低磨 耗的流化床 MTO 工业催化剂, 开发了快速流化床反 应-再生新工艺, 也成功实现了工业应用. 在工艺创新 方面, 由于 MTO 反应单程产物中含有 10%左右的 C4+ 副产组分, 为了提高整个工艺的乙烯、丙烯产物的收 率, 他们还开发了 MTO/OCC 耦合的组合工艺[17], 两 个工艺过程的耦合可转化 C4+副产、最大程度地增加 乙烯、丙烯产物的产量, 双烯收率提高 7%左右, 显著 提高了 MTO 工艺的经济性. 在 MTP 催化工艺技术开发方面, 中国石化上海 石油化工研究院通过对 ZSM-5 沸石分子筛的晶粒形 貌与大小调控、全结晶复合孔构建等催化材料的创 催化性能优越的甲醇制丙 新[18], 制备了扩散性能好、 烯(MTP)催化剂, 催化剂寿命达 2000 h.2.3.3己内酰胺生产新技术中国石化石油化工科学研究院历经 20 年的研究, 通过将新催化材料、 新反应工程和新反应途径集成创 新, 成功开发出了己内酰胺绿色生产技术[19], 实现了 传统产业的跨越式技术进步 . 该技术包括钛硅分子 筛与浆态床集成创新用于环己酮氨肟化合成环己酮 肟、 纯硅分子筛与移动床集成创新用于环己酮肟气相 重排、 非晶态合金催化剂与磁稳定床集成创新用于己 内酰胺精制. 在钛硅分子筛与浆态床集成创新用于环己酮氨图7MTO 与 MTP 反应催化剂设计要点 1397谢在库等: 面向资源和环境的石油化工技术创新与展望肟化合成环己酮肟方面, 对于钛硅分子筛的合成, 其 困难主要是钛难以进入分子筛骨架 , 而只有孤立的 四配位 Ti 所形成的硅钛四面体结构, 才是活性中心. 上海石油化工研究院在钛硅分子筛制备方面发明了 水热合成 - 重排改性技术 , 使钛羟基和硅羟基进一步 缩合, 获得了更多的活性中心, 并且在复合助剂作用 下, 利用晶内外结晶速率与溶解速率的差异, 形成晶 内空心结构钛硅分子筛 (HTS), 该催化材料不仅反应 活性高而且扩散性能好 , 保证了催化剂稳定的性能 和长的寿命. 对于反应工程工艺, 主要存在催化剂的 分离和循环以及催化剂的流失和再生等难点 . 中国 石化石油化工科学研究院率先采用浆态床 /膜微滤分 离组合新技术解决了亚微米级钛硅分子筛与反应产 物的分离和循环使用(包括再生)的问题[20], 并实现了 单釜连续制备环己酮肟新技术的工业化应用. 在环己酮肟重排技术方面 , 过去采用液相贝克 曼重排反应工艺, 需要大量液氨、硫酸和硫酸铵, 成 本高并且存在腐蚀设备和污染环境等问题 . 中国石 化上海石油化工研究院通过纯硅分子筛合成与成型 技术、径向移动床反应工程技术, 采用无硫铵、绿色 化、环境友好气相贝克曼重排新工艺, 使得成本和环 境污染风险大大降低. 在己内酰胺精制方面 , 他们创新性地采用非晶 态 Ni 合金催化剂并结合磁稳定床反应器优异的反 应过程强化性能 , 大幅提高了加氢效率和催化剂利 用率. 与传统的己内酰胺生产技术相比 , 采用以上己 内酰胺绿色生产新技术 , 可简化生产流程并使装置 投资下降 70%、生产成本下降 10%、原子利用率由 60%提高到 90%以上、 三废排放仅是引进国外技术路 线的 1/200、无副产硫酸铵. 目前, 已有 3 套 20 万 t/a 工业装置建成和运行 , 产出了重大的经济效益和社 会效益, 是绿色化工的成功范例. 上述只是列举了我国在石油化工催化技术方面 的一些创新实例, 实际上还有很多. 这些石油化工技 术创新过程的实践, 已经从过去的炒菜式、经验式的 创新模式, 发展到目前集成式、理论与实践相结合的 螺旋型创新模式 , 创新水平大大提高 . 未来 , 随着人 们对科学规律认识的进一步积累和提升 , 达到一定 阶段和水平时 , 将有可能采用理性设计和指导型的 创新模式, 即直接从理论或机理入手, 通过材料设计 与合成及工艺设计和开发最终实现技术创新目标.13983石油化工技术未来发展趋势及对策建议未来 , 我国石油化工将面对资源和环境等重大 挑战, 预计将朝着资源高效利用、原料多元化、产品 高值化、过程低碳绿色化的技术创新方向发展(图 8), 具体阐述如下.3.1原料多元化发展与创新展望当前, 我国的石油资源不足, 石油的生产远不能 满足消费之需, 并随着我国经济的不断发展, 石油对 外依存度不断攀升 , 石油资源短缺已成为中国能源 化工长期面临的问题. 因此, 除了立足国内继续加大 石油资源勘探力度、寻找规模优质储量、以及大力开 发海上油气资源外 , 还需大力寻求和发展多元化的 替代能源、清洁能源, 从而减少对进口石油的依赖. 首先, 中国煤炭资源相对丰富, 煤炭已成为重要 的大宗化学品原料, 大力发展煤化工是必然选择. 目 前, 煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制二甲醚和 煤制乙二醇 5 个路径的煤化工项目均取得成功并实 现了产业化 ; 煤基甲醇制芳烃 (MTA) 等技术正在进 行工业试验 , 即将走向工业应用 . 但不可否认 , 新型 煤化工产业还处在成长期 , 建议未来重点发展经济 效益好、资源利用效率高以及绿色清洁的煤化工技术, 如甲醇制丙烯、甲醇制芳烃技术、甲苯甲醇烷基化制 对二甲苯等技术 , 还要特别重视煤气化技术研究与 开发. 其次, 作为最现实的大规模接替能源, 天然气未 来将成为构建现代能源产业体系的重要力量 . 纵观 多种能源发展的战略前景, 天然气以其优质、清洁、 高效的明显优势 , 成为全球最现实的大规模绿色接 替能源. 经过近 20 年的发展, 我国天然气生产和消 费已进入快速增长期, 预计到 2030 年我国天然气在 一次能源消费结构中的比例将达到 10%以上 . 值得 一提的是, 随着美国页岩气技术的开发成功[21], 预计 未来 10 年我国的页岩气生产也将从起步到快速增长, 成为能源结构调整的新亮点 . 目前 , 我国及世界有 50 多个国家不同程度地发展了天然气化工 , 年耗天 然气量约占世界天然气消费量的 5%~6%, 全球 80% 以上的合成氨、90%以上的甲醇、80%以上的氢气以 天然气为原料制取 . 随着世界范围内富含甲烷的页 岩气、天然气水合物、生物沼气等的大规模发现与开 采 , 未来除上述天然气化工传统利用途径外 , 合成中国科学: 化学2014 年第 44 卷第9期图8面向资源和环境我国石油化工未来技术创新发展方向油、二甲醚、烯烃、芳烃等新的利用领域将可能会有 较大的发展[22]. 在学术界, 甲烷的选择活化和定向转 化是一个世界性难题 , 长期以来一直是国内外科学 家研究的主题. 目前, 天然气转化通常采用间接法进 行,即首先在高温条件将天然气中的甲烷分子与氧 气、二氧化碳或水蒸气重整反应制得合成气 ; 随后 , 或采用费托 (F-T) 合成方法 , 在特定的催化剂上将合 成气转化为高碳的烃类分子 ; 或先由合成气制备甲 醇, 再经微孔分子筛催化剂脱水, 生产烯烃和其他化 学品. 这类传统的甲烷间接法转化路线较长、投资和 消耗高、总碳的利用率低、二氧化碳排放量大. 最近, 我国科学家在甲烷高效直接转化研究上取得了重大 突破 [23], 制备了单中心低价铁原子镶嵌在氧化硅或 碳化硅晶格的催化剂 , 高温下甲烷分子经自由基偶 联反应直接生成乙烯和其他高碳芳烃分子 (如苯和萘 等), 产物的碳原子利用效率接近 100%. 因此 , 未来 人们将更加关注和努力探索天然气直接转化利用的 有效方法与过程. 再次, 未来我国还需加强可再生能源开发, 发展 生物质炼油化工 [24] 等 . 生物质能具有清洁性、普遍 性、易取性、蕴藏量大、可循环利用等特点, 而且是 唯一可以储存与运输的可再生能源 . 生物质能的技 术研发受到世界各国政府和科学家的广泛关注 , 如 日本制定的阳光计划、印度制定的绿色能源工程、美国制定的能源农场、巴西制定的酒精能源计划等, 各 国均在努力发展生物质能技术 . 部分发达国家的生 物质能技术和装置有些已达商业化应用程度 , 以美 国、瑞典和奥地利为例, 生物质能的规模分别占该国 一次能源消耗的 4%、16%和 10%. 经过数十年的发 展, 我国的生物质能开发利用技术日趋多样化, 为资 源综合利用和增加清洁能源供应提供了丰富的途径 . 但目前我国生物质能开发利用水平总体较低 , 各种 技术的成熟度和商业化水平极不均衡 [25]. 少数生物 质能利用技术已经比较成熟, 具有一定的竞争力, 初 步实现了商业化、规模化应用, 如沼气技术; 还有一 批生物质能利用技术已进入商业化早期发展阶段 , 目前需要通过补贴等经济激励政策促进商业化发展 , 如生物质发电、生物质致密成型燃料以及以粮、糖、 油类农作物为原料的生物质液体燃料等 ; 还有许多 新兴生物质能技术正处于研发示范阶段 , 可望在未 来 20 年内逐步实现工业化、商业化应用, 主要是以 纤维素生物质为原料的生物质液体燃料 , 如纤维素 燃料乙醇、生物质合成燃料和裂解油、生物油藻和微 生物制氢技术等. 相比较而言, 由于可以借鉴煤气化 合成工艺的已有研究成果和产业化经验 , 生物质气 化合成技术比较成熟, 不存在技术障碍, 预期比纤维 素乙醇更容易实现产业化 . 总之 , 开发生物质资源 , 形成能源产业 , 是解决我国能源问题的重要途径之1399谢在库等: 面向资源和环境的石油化工技术创新与展望一, 也是石油化工原料多元化发展的重要方向. 未来, 类似于利用石油建造炼油化工厂一样, 利 用生物质资源可以建造生物质炼油化工厂 , 在生产 大量能量的同时还可以生产诸多化工产品原料 . 生 物质液体燃料在石油替代中发挥重要作用已经成为 一种共识 . 生物质液体燃料近期的主要技术是生物 质制柴油、燃料乙醇, 未来的主要技术是气化合成含 氧类液体燃料、纤维素制乙醇及直接热解液化. 从长 远的技术发展方向和技术选择来看 , 燃料乙醇技术 发展的重点是纤维素制乙醇等 ; 生物柴油的发展则 主要依赖油料植物种植的产量 , 生物质气化生产和 费托合成技术生产柴油 , 或其他生物质液化以及微 藻系统生产生物柴油技术的发展. 此外, 目前国外为 了建立生物质炼油化工厂已经明确遴选了甘油、 乙酰 丙酸、 1,4-碳二酸和山梨醇等 14 种最具发展潜力的生 物质基本化工原料[26](也称平台化合物), 我国今后需 突出重点 , 构筑生物基化工及材料技术创新及产业 化支撑平台和孵化器[27], 发展生物基高分子材料、 生 物基大宗石化产品 (包括研究开发生物质制烯烃、芳 烃和含氧化合物技术等 )以及生物基可降解材料的新 兴产业 , 加强基础和产学研研究 , 争取突破 . 另外 , 生物质制氢既可以用于燃料电池作为分布式电力系 统, 也可成为今后氢燃料的主要来源之一.研发和生产情况 , 需逐步强化高端化学品的研究和 布局, 包括在特种工程塑料、特种橡胶、新型复合材 料、精细化工(如手性化合物等)等领域进行了技术开 发和产品生产, 加大研发力度, 开发新型、高性能产 品. 这里尤其强调 , 需要关注高端化学品的中间体 和聚合单体的生产技术 , 它们是制造高端化学品的 关键. 例如, 目前高纯度的 2,6-二甲基萘是制约高性 能塑料 PEN (聚 2,6-萘二酸乙二醇酯)生产的瓶颈, 因 此, 要生产制造高性能 PEN 塑料, 就必须首先研发 和创新高纯度 2,6-二甲基萘单体的生产技术.3.3绿色化工发展与创新展望3.2高端化学品发展与创新展望当前 , 我国很多传统石化产品的产能基本饱和 , 有些甚至相对过剩 , 而且很多产品同质化现象严重 . 与此同时, 化工新材料、新型专用化学品、合成材料 等一些高端产品比较短缺, 进口量比较大, 化工新材 料及部分单体缺口严重, 工程塑料、特种橡胶和高性 能纤维总体保障能力不足 50%, 对外依存度较高, 所 以未来会有很大的发展空间. 据美国 IHS 化学咨询公 司预测, 2010~2015 年全球高端化学品年均需求增长 率保持在 3.5%左右, 整体高于大宗化学品增长水平, 在亚洲和新兴地区的高端化学品需求增速将高达 10%~15%. 国内的化工产业正面临传统产品产能过剩与高 端专用化学品缺乏的结构性失衡局面 , 亟需瞄准高 端产品开发, 推动行业转型升级[28]. 发展新兴产业、 创新高端化学品生产制造技术是未来石油化工技术 发展的重要方向. 基于石油化工行业主要领域内的高端化学品的1400石油化工不仅是能源消耗和废弃物排放量大的 产业, 也是技术创新快、发展潜力大的产业. 世界各 国都非常重视石油化工的节能、 环保和安全技术的开 发与应用 , 石油化工的内涵和发展模式正在发生变 革, 既注重当前竞争能力的提高, 更注重可持续发展 能力的提高. “绿色石油化工”是当今国际石油化工的 科技前沿, “绿色碳科学”[29]和“绿色氢科学”[30]等新概 念和发展思路相继提出. 要从源头上消除污染, 需高 效循环利用资源能源、降低生产成本, 需发展节能降 耗技术和 CO2 捕集、 存储与转化利用技术. 低碳绿色 发展, 是石油化工产业实现可持续发展的必由之路. 首先, 在 CO2 减排、捕集和化工利用方面, 全世 界对 CO2 问题的关注已达到前所未有的高度 , 减少 CO2 和采用可再生能源是未来发展的重要方向. 基于 可再生能源技术, 进一步通过 CO2-H2 转化为液体燃 料或化学品 , 可以为可再生能源的高效利用提供高 品位的储能介质[31]. 需关注 CO2 资源化利用的技术, 包括 CO2 加氢制合成油、甲烷或甲醇, CO2-甲烷重整 制合成气, CO2-焦炭还原制 CO, CO2 与环氧化合物反 应合成有机碳酸酯单体等技术等 , 其关键是通过开 发新型催化材料 , 提高上述过程的选择性和能量利 用率; 另外,还需关注较长远的技术, 如光催化转化 技术、等离子技术用于 CO2 化学转化等. 其次 , 以环境友好、低废或无废为特征的 “清洁 生产 ”技术是当前和未来均需要关注的热点 [32], 即在 生产过程中如何最大限度地利用资源和能源 , 在追 求经济效益的同时, 实现对环境的污染度最低. 需重 点关注和发展原料绿色化技术, 即采用无毒、无害的 化工原料或用生物废弃物替代有剧毒的、 严重污染环。