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北京化工大学一项专利技术获中国专利金奖
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发布时间:2023-10-26 浏览数:3103 新闻来源:

中化新网讯 高纯化学品精馏技术曾是挂在我国高纯化学品领域的无形之“锁”,锁住了我国在电子信息等领域进一步突破的脚步。在10月14日于大连举办的第二十四届中国专利奖颁奖大会上,由北京化工大学申报的专利“一种高效传质分离散装填料结构”成为开“锁”的钥匙,该专利也因此获颁第二十四届中国专利金奖,并赢得颁奖现场的热烈掌声。

  高纯化学品是电子信息、航空航天、高新材料、医疗健康等领域的高端基础化工原料,是日趋激烈的国际贸易争端涉及的重要产品(如芯片等)。高纯化学品制备对杂质含量的控制要求极为严格,精馏提纯过程是关键一环,存在分离难、效率低、理论板数和能耗随纯度提高急剧增长等世界性难题,应用普通精馏技术难以解决。我国在高纯化学品领域长期受制于人,精馏提纯技术不过关是直接原因。

  北京化工大学研发团队发明了一种高效传质分离散装填料,具有生产能力大、传质效率高、压降低、结构简单、造价低廉、维修方便等优点,解决了高纯化学品精馏提纯的“卡脖子”难题,打破了国外垄断,使我国在该领域从“跟跑”一跃而成“领跑”。

  记者了解到,该专利技术目前已在精醋酸乙烯、电子级甲醇、高纯硅、水合肼、丙炔醇等多个领域,内蒙古双欣环保材料股份有限公司、新疆天业集团有限公司、山东新龙集团有限公司、江苏中能硅业科技发展有限公司等几十家企业得到推广应用,推动相关行业实现了跨越式发展,创造了显著的经济效益和社会效益。

  醋酸乙烯用于合成维尼纶、胶黏剂和涂料,广泛应用于服装、家具、家装原材料的生产,但我国精醋酸乙烯一度全部依赖进口。内蒙古双欣公司从日本引进醋酸乙烯生产装置,但产品始终无法达到高纯度。采用以该专利技术开发的高效传质分离散装填料进行技改后,醋酸乙烯含量由原来99.98%提高到99.999%,且生产能力提高30%,实现了量质齐升。

  值得一提的是,该专利技术如今已让醋酸乙烯全行业受益,促进了产品结构的优化和更新换代,提高了整体竞争力。目前在我国醋酸乙烯生产中涉及的清洁物系分离,大约70%应用了通过该专利技术开发的高效填料塔进行技术设计或改造,从而使该行业的产量由原来的平均每家企业约5.4万吨/年提高到约6.5万吨/年,能量单耗由2.07吨标煤降低至1.71吨标煤,单位产品醋酸消耗由原来的约142千克降至约126千克,产品纯度提至99.999%(此前行业最高纯度为99.990%),甲醇单耗由约132千克降至约118千克,吨产品成本降低800~1200元。

  电子级甲醇主要用于电子工业中电容器及晶体管的清洗剂。我国电子级甲醇曾一度全部需要进口。行业代表性企业湖南省湘维有限公司此前甲醇产品纯度仅为99.8%,无法满足应用要求。应用该专利技术技改后,甲醇纯度达到99.95%以上,售价由原来的3.5万元/吨提高到6万元/吨,不仅打破国外垄断、在国内市场取得竞争优势,还实现出口。

  此外,应用该专利技术,新疆天业首次精馏出99.999%氯乙烯,由此聚合出的高端聚氯乙烯通过了出口欧盟的ATS 155项指标认证,实现了出口零的突破;山东新龙成功生产出硼磷砷杂质含量分别为5ppt、20ppt、15ppt的电子级二氯二氢硅,实现了外延硅和芯片原材料自主生产,质量和成本均优于国外。

  该专利技术还可应用于炼油厂减压蒸馏塔、锦纶厂制氢车间、合成氨脱碳装置、化肥厂再生塔、醋酸生产中精馏塔和吸收塔以及炼油厂脱蜡油酚精制萃取塔等,均可实现大幅提效;且其属广谱性技术,可为其他化学产品质量提升和生产节能降耗提供技术支撑。

  据悉,应用该专利技术还可有效降低废水中氨氮含量和化工尾气中的有机物,并具有很好的经济性。近3年的统计数据显示,已累计减少甲醇、醋酸、醋酸乙烯等排放量分别为8.3万吨、2.9万吨、7.6万吨,累计节省水蒸气26.9万吨、冷却水3057.6万吨。


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