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负碳绿色乙炔工艺,中科院专家将在亚化醋酸乙烯与EVA论坛分享

2023-11-03

亚化咨询主办的醋酸乙烯与EVA产业链论坛2023将于1213日在上海召开。会议聚焦醋酸乙烯及上下游:聚乙烯醇(PVOH)、EVA树脂、聚醋酸乙烯(PVA)、VAE乳液、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、腈纶等)。

中科院上海高研院专家将在本次论坛做演讲,介绍负碳排放的绿色煤制乙炔工艺”。

 

截至2022年底,中国乙炔法醋酸乙烯占据主导地位,中石化川维、内蒙古蒙维、中石化长城能源年产能都在40万吨以上。亚化咨询认为,负碳排放的绿色煤制乙炔工艺,有望在提升醋酸乙烯的原料与产品质量,降低碳排放等方面增强竞争力。

 

乙炔(C2H2)和一氧化碳(CO)是制备各种化学品的重要平台化合物。电石(碳化钙,CaC2)法煤制乙炔工艺提供了将包括煤炭在内的各种固体碳(C)直接转化为乙炔和一氧化碳的方法,是乙炔化工的龙头工艺。然而,电石合成温度高(2000~2300℃)、废气废渣排放大,是典型的能源密集和高碳排放、高污染的大化工过程,限制了电石工业和下游乙炔化工的发展。设计和开发绿色的煤制乙炔新工艺对推动乙炔化工的可持续发展具有重要的现实意义。

 

近日,中国科学院上海高等研究院研究员赵虹和姜标团队,采用BaC2替代CaC2作为煤制乙炔的关键中间体,通过碳酸钡(BaCO3-碳化钡(BaC2-氢氧化钡(Ba(OH)2-碳酸钡(BaCO3)的循环,实现低能耗、低排放的C2H2CO联产新工艺。该工艺有望从源头解决电石法煤制乙炔工艺存在的问题,实现煤制乙炔绿色低碳工艺流程再造。相关研究成果以Reengineering of the carbon-to-acetylene process featuring negative carbon emission为题,发表在《绿色化学》(Green Chemistry)上。

 

该工作设计并实现了基于钡循环的乙炔和一氧化碳联产的新工艺。该工艺可在1450-1550℃的较温和条件下将煤炭、生物质炭等各种碳源物质转化为C2H2并联产高纯度COBaC2合成动力学研究表明,与CaC2合成相比,固相合成BaC2反应温度低、反应速度快,且无CO2生成和排放。在此基础上,该工作进行了实验室规模的钡的回收过程。结果表明,BaC2与水发气放出乙炔后的副产物Ba(OH)2易回收并吸收CO2转化为BaCO3,可直接用于BaC2的再生产。这实现了钡资源的循环利用,减少了固废排放。

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基于钡循环的碳制乙炔联产一氧化碳新工艺

 

同时,与以制COH2的合成气为目的的碳气化工艺相比,该技术可以更加便捷、高效、绿色地将各种固体碳、水、二氧化碳转化为更加高级的C2H2CO,为煤炭、生物质炭等各种固体碳资源转化为有用化学品提供了新的技术路线。该技术在煤化工和生物质高效利用中具有良好的应用前景。

 

研究工作得到洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金和国家自然科学基金的支持。

 

截至2022年底,中国共有10家主要醋酸乙烯生产企业,乙炔法占据主导地位,中石化川维、内蒙古蒙维、中石化长城能源年产能都在40万吨以上。乙炔法醋酸乙烯需要技术创新,在成本与质量方面与乙烯法竞争。

 

醋酸乙烯单体(VAM)主要用于生产聚乙烯醇(PVOH)、EVA树脂、聚醋酸乙烯(PVA)、VAE乳液、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、腈纶等2022年中国醋酸乙烯表观消费量同比增长约14%。在碳达峰、碳中和背景下,EVA光伏料的需求高速增长,带动高品质醋酸乙烯原料的需求。

 

未来几年是中国乙烯法醋酸乙烯快速扩张期,2023~2024年拟在建产能近110万吨/年。新建醋酸乙烯项目多为乙烯法,如盛虹、联泓、浙石化、建滔、兖矿等。新建产能多有配套下游EVA等装置。

 

亚化咨询认为:随着EVA市场的崛起,未来几年里,醋酸乙烯的原料结构与产品市场格局将发生重大变化。醋酸乙烯、EVA产业链上下游企业将迎来新的市场机遇。

 

醋酸乙烯与EVA产业链论坛2023将于12月13日在上海召开。会议将探讨碳达峰与碳中和背景下EVA、醋酸乙烯及上下游技术、供需、新建项目、产业发展与市场机遇等议题。

 

主题

 

1. 碳中和背景下EVA与醋酸乙烯产业链机遇

2. 光伏产业发展对EVA与醋酸乙烯的需求

3. 新建醋酸乙烯、EVA项目规划与进展

4. 国际先进EVA、醋酸乙烯技术

5. 乙烯法vs乙炔法:醋酸乙烯格局变化探讨

6. 不同技术路线的醋酸乙烯优劣势分析

7. 乙炔、乙烯与醋酸乙烯的低碳新技术

8. 合成气制醋酸乙烯技术进展

9. 煤基烯烃-醋酸乙烯-EVA产业链

10. CO2制甲醇与EVA

11. 甲醇、醋酸、醋酐、醋酸乙烯一体化

12. 聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、VAE乳液、EVOH、腈纶发展