苯选择加氢制环己烯催化关键技术及应用-中国石油和化学工业联合会.pdf

国家技术发明奖推荐项目 一、项目名称 苯选择加氢制环己烯催化关键技术及应用 二、推荐单位意见 该项目发明的苯选择性加氢制环己烯催化关键技术，在我国具有广阔的应用前景。 2010 年以前世界上只有日本实现了工业化，关键技术为日本所垄断。该课题组承担了科 技部、教育部和河南省项目，发明的苯选择加氢催化剂，根据国际权威刊物比较的全世界 59 种同类催化剂主要技术指标和相关部门正式做出的鉴定结论，该成果打破了国外技术 垄断，形成了系列具有自主知识产权的专利技术，整体技术处于国际领先水平。该项目发 明的催化剂制备技术，建立的集成式催化剂制备工艺流程，解决了我国苯选择加氢催化技 术工业化关键问题。该项目发明的苯选择加氢制环己烯催化工艺和关键设备，使我国实现 了关键设备国产化和整体技术工业化，并获得了广泛推广应用，新兴市场占有率 100%。 该项目授权发明专利 10 件，涵盖了催化剂、催化剂制备技术、催化工艺和关键设备， 形成了成套技术。仅两家技术受让单位和两家应用单位，新增销售额 40.28 亿元，新增利 润 2.67 亿元。该项技术发明使我国成为世界上第二个实现苯选择加氢制环己烯催化技术 工业化并拥有完全自主知识产权的国家。 经审查，推荐书及附件材料真实有效，相关栏目填写符合国家科技奖励要求，候选人、 候选单位、知识产权和应用单位经公示无异议。对照国家科技奖授奖条件，推荐该项目申 报国家技术发明奖一等奖。 三、项目简介 苯选择性加氢制环己烯具有原子经济性，是石化、煤化行业实现绿色发展的重要工艺 过程。1970 年以来，美国、德国、日本等开展了广泛研究，只有日本于 1989 年实现了工 业化。1995 年河南省投资 30 亿元人民币从日本引进 6 万吨/年苯选择加氢生产尼龙-66 盐 工艺，主要技术指标苯转化率 40% 、环己烯选择性 80%、环己烯收率 32%，但日本垄断 催化剂制备技术，仅限量供应催化剂，每年最多不超过 200 公斤。2005 年河北省从日本 引进 10 万吨/年苯选择加氢生产环己酮工艺，仅专利技术使用费高达 1.2 亿元人民币，主 要技术指标苯转化率 51%、环己烯选择性 77.7%、环己烯收率 39.6% 。日本同样垄断催化 剂制备技术，每年供应催化剂不超过 400 公斤。催化剂制备关键技术受制于人，严重制约 了我国企业的自主和可持续发展。1998 年以来，课题组承担了科技部、教育部和省级项 目，开发苯选择加氢制环己烯催化关键技术，实现产业化应用。主要发明点： （1）揭示了苯选择加氢多相催化机理和科学本质，发明了Ru-Zn@BZSS 催化剂。利 用 Zn 调控 Ru 活性中心性质，利用 BZSS 滞水膜改变催化剂表面亲和性质，使苯加氢由 热力学控制转变为动力学控制，极大提高了环己烯选择性和收率，苯转化率 70%、环己 烯选择性 80%以上、环己烯收率 56% 以上。根据 2015 年国际权威刊物报道和相关部门的 鉴定结论，该项目催化剂居于国际领先水平。 （2 ）突破了 BZSS 原位生成的技术瓶颈，实现了催化剂可控制备。分别制备 Ru-Zn 纳米粒子和 BZSS 碱式复盐，常温常压下合成 Ru-Zn@BZSS 催化剂，通过调控 BZSS 滞 水膜厚度进一步提高了环己烯选择性，环己烯收率可达 60% 以上。建立了集成式催化剂 制备工艺流程，并建成 4 套催化剂制备工业装置，单套年生产能力突破 3000 公斤，满足 了企业需求，解决了我国不能自主制备苯选择加氢制环己烯催化剂的难题。 （3 ）发明了苯选择加氢制环己烯催化工艺和关键设备。利用静态混合原理和文氏效 应，不仅解决了我国当时不能制造大型搅拌式高压釜的难题，而且实现了苯选择加氢理想 的反应物料活塞流式流动形式，保证了环己烯的高选择性，使我国实现了关键设备国产化 和整体技术工业化。2010 年以来在国内广泛推广应用，新兴市场占有率 100%，建成投产 10~30 万吨/年苯选择加氢制下游产品工业装置 8 套。下游产品年产量达到 148 万吨，满 足了国内需求，同时进入了国际市场。 授权发明专利 10 件，涵盖了催化剂、催化剂制备技术和催化工艺和关键设备，形成 了成套技术。仅两家技术受让单位和两家应用单位，新增销售额