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聯(lián)系我們“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”節(jié)能降碳
時(shí)間：2023-03-07 作者 ：管理員據(jù)新浪新聞2023年1月10日訊，北京化工大學(xué)李群生教授團(tuán)隊(duì)完成的“碳中和背景下的化工分離提純過程節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用”項(xiàng)目突破了同分異構(gòu)體或者沸點(diǎn)相近物系單一精餾過程能耗大等難題，降低了化工分離提純過程中的能耗和二氧化碳排放量，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。該項(xiàng)目也因此于近日獲得中國(guó)化工學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
傳統(tǒng)分離技術(shù)能耗較高
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)單位GDP能耗約為經(jīng)合組織國(guó)家的3倍、世界平均水平的1.5倍，仍有較大的下降空間。而在化學(xué)工業(yè)中，分離系統(tǒng)是能耗大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，分離提純過程的能耗在化工生產(chǎn)總能耗中占比約60%。傳統(tǒng)化工分離提純過程，尤其是精餾過程，存在節(jié)能技術(shù)落后、設(shè)備效能較低等問題，成為制約我國(guó)化工行業(yè)綠色發(fā)展的瓶頸之一。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)品提出了更高要求，高純、超純化學(xué)品的需求日漸增加。而高純化學(xué)品的生產(chǎn)面臨沸點(diǎn)相近微量雜質(zhì)的分離，純度每提升一個(gè)等級(jí)，精餾塔理論板數(shù)和能耗急劇增加，提純難度極大，因此高黏度、易自聚體系的分離及節(jié)能減排成為國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。
自主開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備
開發(fā)化工精餾過程節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于提升我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)整體水平具有重要意義。在科技部、教育部等的支持下，李群生團(tuán)隊(duì)歷時(shí)15年攻關(guān)，開展了大量化工節(jié)能相關(guān)研究，首創(chuàng)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的精餾—其他分離（結(jié)晶、萃取、膜分離等）聯(lián)合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)成果通過了由中國(guó)化工學(xué)會(huì)組織的科技成果鑒定，被認(rèn)為項(xiàng)目總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，精餾—其他分離聯(lián)合節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員岳涵表示，精餾—其他分離聯(lián)合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)可將多種分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，達(dá)到大幅度節(jié)能降耗的效果。例如，在鞍山焦化精萘分離提純項(xiàng)目中應(yīng)用的精餾—連續(xù)多級(jí)逆流分步結(jié)晶聯(lián)合節(jié)能技術(shù)，就利用該物系熔點(diǎn)差異高的特性，在精餾塔增設(shè)一個(gè)連續(xù)逆流結(jié)晶塔，從而降低精餾過程回流比，取得了顯著的節(jié)能效果。
“我們還研發(fā)了高效大通量絲網(wǎng)波紋填料、填料式導(dǎo)向塔板、高效分離散裝填料及高效導(dǎo)向篩板等精餾核心元件，建立了精餾過程全系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，開發(fā)了精餾操作過程全面節(jié)能及熱集成優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)，提升了換熱效率，降低了能耗與設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)了分離過程的綠色化生產(chǎn)?！痹篮榻B說。
助力行業(yè)綠色高端發(fā)展
談及項(xiàng)目的工業(yè)應(yīng)用狀況，李群生表示，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)分離提純過程關(guān)鍵技術(shù)的目的，就是降低化工過程的能耗，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)作貢獻(xiàn)。目前，該項(xiàng)目已在15家大中型企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，降低了化工分離提純工程中的能耗和二氧化碳排放量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的項(xiàng)目近3年來(lái)共新增利潤(rùn)11.3億元，節(jié)能折合標(biāo)煤11.36萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放32.9萬(wàn)噸。
此外，分離提純節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用也提高了國(guó)產(chǎn)高純化學(xué)品的純度，用以滿足電子信息、航空航天、醫(yī)療健康等領(lǐng)域?qū)﹃P(guān)鍵高端基礎(chǔ)化工材料的需求。目前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)的精餾—膜分離耦合工藝已應(yīng)用于生產(chǎn)電子化學(xué)品等。經(jīng)驗(yàn)證，該工藝可通過精餾過程大規(guī)模去除副產(chǎn)物如不飽和烴、水、氮?dú)狻⒀鯕獾?，再通過膜分離技術(shù)使金屬離子含量降至0.1毫克/升以下，產(chǎn)出5N級(jí)（99.999%）純度的電子級(jí)氯化氫。
“高端材料生產(chǎn)能耗較高，更需要采用先進(jìn)精餾技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，一方面是為了實(shí)現(xiàn)碳中和，另一方面也可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、擴(kuò)大產(chǎn)量，從而推動(dòng)我國(guó)高純、超純化學(xué)品的規(guī)?；l(fā)展?！崩钊荷硎?。
