20世纪70年代以来,国外通过改革催化工艺、统筹利用高低不同能位的热能、开发新型节能材料、改进设备结构和提高设备的热效率等节能措施,从根本上改变了60年代大量耗能的局面,大幅度提高了热能的有效利用率。节能既是石油化工企业降低产品成本的重要措施,也是实现石油化工可持续发展的必要条件。
新型催化剂的应用和新催化工艺的出现不但简化了旧的工艺过程,使一些原来难以实现的化工过程得以实现,而且可以大大节约生产费用和能量消耗。催化剂在提高石油资源利用率和降低能量消耗中所起的作用具体表现在以下几个方面。
1.改进原有过程的催化剂,采用新催化剂,提高转化率及选择性
石油化工生产规模大、产量高,原料费用往往占产品成本很大的比重,所以提高产品收率对生产成本有很大影响。因此研制高选择性催化剂,使目的产物收率提高,需分离的副产物种类减少,这不仅能直接节约资源,而且由于分离精制的简化和副产物处理量减少而节约了能量。
低压聚乙烯通常是用齐格勒催化剂在低温低压下制得的聚合物。齐格勒催化剂的构形有多种形式,它本质上是过渡金属化合物与有机金属化合物组成的配位催化剂,典型催化剂是四氯化钛与三乙基铝组成的体系。近年来,由于对催化剂进行了大量研究,低压聚乙烯的生产有了很大发展,而对催化剂的研究集中在高效上,就是选择具有高活性的特殊有机铝化合物及具有超高活性的载体。例如,由Union Carbide公司开发的低压流化床聚合工艺,采用以分子筛或硅胶作载体的含有特种铬化物并经烷基铝还原活化而制成的催化剂,在0.7~2MPa压力下进行气相连续聚合反应,聚合物得率达印万倍,不需要分离残留催化剂及低聚物,去除了溶剂回收、精制及聚合物干燥工序,流程简化,操作安全。它比高压法聚乙烯可节省投资费用50%,降低能耗75%。
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