我国超高纯度化学品精馏关键技术达到国际先进水平

更新时间：2019-05-27 17:41:12•点击：次 • 企业动态

　　5月27日，记者从北京化工大学传质与分离工程研究中心了解到，由北京化工大学、新疆天业（集团）有限公司等共同完成的“超高纯度化学品精馏关键技术开发及应用”通过了中国石油和化学工业联合会组织召开的科技成果鉴定。
　　由中国工程院院士舒兴田担任主任的鉴定委员会认为：该项成果创新性强，对提高相关行业的科技进步有显著推动作用，该项技术总体达到国际先进水平。
　　“超高纯度化学品精馏关键技术开发及应用”是北京化工大学传质与分离工程研究中心李群生教授、任钟旗教授团队历经15年攻关取得的重要研究成果。目前，该成果已获授权专利15项，其中发明专利7项，发表论文123篇，其中sci 32篇，出版专著1部。在化工行业近30家企业百余个项目中成功应用，生产出了市场急需的高纯硅料（纯度高达10N级）、高端聚氯乙烯（单体纯度为99.999%，聚氯乙烯通过了出口欧盟、美国ATS155项指标检测）、精醋酸乙烯（纯度高达99.995%，杂质醋酸乙酯含量≤20ppm，生产高端材料EVA的必须基础化工原料）等多种超高纯化学品，打破了国外技术封锁和产品垄断，满足了我国电子、航天、军工等领域超高纯化工基础材料的需求，部分产品出口到欧盟、美国等地区，取得了显著的经济和社会效益。
　　据该项目技术负责人李群生教授介绍，该项目具有以主要技术创新点：
　　一是创新性地引入了波纹倾角、比表面等参数，突破了原有模型参数少的局限，创建了填料内流体流动的多参数模型，为新型结构填料的设计开发，实现技术原始创新，提供了依据。
　　二是发明了填料波纹呈折线及双弧线变化等新结构规整填料，传质效率比现有主流填料高出50%以上。开发了与之配套的高效槽榫式液体分布器以及面向不同物系的高效填料塔成套技术。
　　三是建立了适用于多种类型塔板的“最优加权”模型，指导发明了导向孔、浮阀孔和筛孔最优配置的FGVT塔板和导向梯形立体复合塔板（FTCT）等新型塔板，强化了气液两相在塔板上流动及传质，塔板分离效率与原有的塔板相比提高了30%，操作弹性提高了约40%。
　　四是开发了塔内、塔间、工段间、装置间四层面的响应曲面化优化技术，优化了整个精馏系统，能耗比国内外同类技术降低30%～40%，节能效果显著。
　　以上创新使得精馏的分离效率大为提高，提供的理论板数更多，分离提纯过程得到极大强化，从根本上解决了超高纯度化学品生产技术的难题。
　　据介绍，鉴定专家委员会由中国工程院院士舒兴田、云南石化有限公司总经理张有林、中国石油昆仑工程公司总经理王德义、中国化工集团公司信息部部长鹿长荣、清华大学教授陈健、南京大学教授张志炳、中国石油大学化工学院院长高金森等7名专家共同组成。舒兴田院士任主任、张有林总经理任副主任。鉴定会还特约中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林、科技成果处处长姜砚茹、胡娟等出席。
　　鉴定会由中国石油和化学工业联合会科技与装备部姜砚茹处长主持。北京化工大学副校长王峰、任钟旗，北京化工大学科学研究院常务副院长汪乐余，化工学院院长邱介山，北京世纪隆博科技有限责任公司王文新、北京化工大学传质与分离工程研究中心团队成员等参加了成果鉴定会。
　　“超高纯度化学品精馏关键技术开发及应用”是由北京化工大学、新疆天业（集团）有限公司、北京先锋创新科技发展有限公司、北京世纪隆博公司等单位联合开发的。
　　该项成果鉴定委员会主任委员舒兴田院士在听取课题组汇报后，高兴的指出：超高纯度化学品是电子、航天、军工等行业急需的高端基础化工材料，其精馏核心技术的开发是实现产品高端化、提升我国制造质量和发展水平的重要途径，超高纯化学品精馏存在分离物系复杂、杂质与产品沸点相近、所需理论板数和能耗随纯度提高呈指数增长等世界性难题，一直是制约产品超高纯度化学品生产的瓶颈之一，也是国内外抢占的战略制高点。部分核心技术长期被国外垄断，严重威胁国家产业安全和经济安全。在项目立项时，我国生产芯片和单晶硅急需的高纯硅料被几家国外公司垄断，产品价格奇高且受制于人。因此，实现自主创新，替代并超越国外先进技术，对扭转我国高端化学品受制于人的严峻形势，满足国民经济发展重大需求，提升“中国制造”在国际竞争中的影响力和竞争力，均具有重要的战略意义。
　　中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林表示，该成果实现了产学研用的无缝对接与深度融合，促进了科技成果向现实生产力的的转化。其工业应用为提升“中国制造”的影响力和竞争力，该项技术是应用广泛的分离提纯技术，还可以进一步大规模的推广到电子信息、航空航天、国防军工的多个行业。可为我国化工产业结构调整和升级做出积极贡献。
　　北京化工大学王峰副校长表示：化工产业是重要的基础工业，李群生教授课题组的超高纯度化学品关键技术研究开发成功，为我国在电子信息、高新材料、航天航空、国防军工等领域提供了重要的基础原材料，在目前国际贸易复杂多变的情况下，使得我国在相关领域抢占制高点、满足超高纯度重要基础原材料需求，提供了可靠的保证。
　　该高效精馏分离提纯技术的研发对于钢铁行业也有非常重大的意义。李群生教授告诉《中国冶金报》记者，钢铁行业对于高纯度高端化的化学品也有很大要求。钢铁行业的焦炭、煤焦油加工，目前在我国较为粗放、低水平、简单重复。煤焦油深加工是钢铁行业急需的一个重要的分支。目前，钢铁行业对于煤焦油的开发是初品的开发，用煤焦油生产出粗的萘油、蒽油、酚油，或者简单加工成工业级粗品对外销售。本项技术，可以把这些简单的工业粗品，进一步加工生产出高纯度精品，把产业链向下游延伸，将生产过程技术含量提高，将产品附加值大幅度提高，提高利润和上缴税金。例如一般工业粗品，价格约在3000元/吨~8000元/吨，而加工成精品，价格可以达到10000元/吨~50000元/吨，甚至更高。
　　另外，钢铁行业排放的大量化学品，经过本项技术，可以大幅度回收精制得到产品，减少排放，化废为宝。
　　上述项目在工业化应用中，已经有了大量的成熟应用的业绩，例如在山西曲沃，该项技术能在工业萘能耗很低的情况下生产出精萘。来源：中国冶金报

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