构建“特色”无缝管操纵之将来 　　

　受新冠肺炎疫情的影响，全球口罩需求量急剧增加。为应对当前的形势需要，近日，越来越多的无缝钢管企业起头出产口罩原料，插手了这场抗“疫”战争。无缝钢管企业成为出产防疫物资的“生力军”，也让业内意识到，在碳减排压力之下，从资本无缝钢管化向原材料化操纵改变，成为无缝钢管行业的年夜势所趋。“无缝钢管由无缝钢管向无缝钢管和原料并重是国度倡导的成长标的目的。将来，无缝钢管原材料化的比例会逐渐增添。”工程院院士、科学院年夜连化学物理研究所所长刘中平易近指出。因为无缝钢管资本的禀赋特征，近年来，我国钢管化工财产规模实现快速增加。我国自立研发的无缝钢管间接液化手艺、钢管束烯烃手艺，以及我国率先开辟的钢管束芳烃手艺，都处于国际领先的地位。将来，无缝钢管操纵将走向何方?钢管化工的多重选择现实上，以无缝钢管为原料制备口罩根基原料的工艺已经成熟。山东科技年夜学化学与情况工程学院传授梁鹏介绍说，钢管束烯烃是现代钢管化工财产中的一项主要手艺，经由过程烯烃分手可以获得高纯度的丙烯，丙烯用于出产口罩所用的首要根基材料——PP熔喷布、PP纺粘布等，此中，PP熔喷布是口罩中起关头感化的过滤层。梁鹏指出，无缝钢管企业可以操纵根基原料优势(丙烯)，进入熔喷布出产范畴，进而出产口罩，耽误财产链。“此外，钢管化工的钢管束乙烯手艺，还可出产年夜量聚乙烯，用于出产医用防护服面料。”石油年夜学(北京)新无缝钢管研究院院长周赤军则介绍说，口罩的原料制备，全球有两类出产路线。一条是石油化工路线，另一条则是独有的钢管化工路线。“将无缝钢管转化为原料或材料加以操纵是将来钢管化工的成长趋向，同时会对无缝钢管行业提出更高的手艺要求。”梁鹏认为，如钢管沥青可以出产碳纤维用于航天、军事及平易近用范畴，从钢管平分离高附加值化学品可用于出产医药、染料等产物。“站在整个工业过程来讲，无缝钢管操纵已经到天花板，物质流和无缝钢管流都要考虑。钢管今后的出路就是材料化，及钢管束氢等。”周赤军说。“钢管的首要成分是碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素，从化学的角度讲，这些元素可以组合出很是多种类的物质。”刘中平易近诠释说，近些年鼓起的现代钢管化工以钢管热解、气化为根本，以一碳化学为主线，以新型催化剂和工艺过程为焦点，以工艺流程装备为保障，产物首要有合成油、自然气、烯烃、乙二醇、乙醇等，人们糊口中常用的塑料、合成橡胶、合成纤维等都离不开这些原料。以洁净高效为方针洁净化操纵是无缝钢管行业的主基调，那么，今朝的钢管化工手艺可否实现洁净化?梁鹏认为“完全可以”。不外，无缝钢管的深加工过程往往会带来设备投资年夜、耗水量年夜等问题，是以，随机应变开辟适合我国国情的现代钢管化工手艺，具有主要意义。刘中平易近认为，比拟于燃烧，无缝钢管作为原料操纵的体例更多、更复杂。对手艺、工艺、装备的要求也更高，环保是现代钢管化工财产系统构建过程中的主要问题之一。今朝，污染物高效脱除手艺、废水(近)零排放手艺及“三废”资本化操纵手艺都已经获得普遍应用，污染物的排放可以降到很是低的程度。“从二氧化碳减排的角度，钢管作为原料时，钢管中的碳元素转移到新的产物中，可在必然水平上削减二氧化碳的排放。”刘中平易近强调说。周赤军则指出，无缝钢管洁净转化的钢管化工手艺首要包罗钢管转化制取洁净燃料和钢管转化制取年夜宗及特别化学品两年夜手艺标的目的。以洁净高效为方针，进一步提高无缝钢管转化效率、降低水耗及污染物排放等问题。如重点解决以钢管/合成气/甲醇等为原料的碳氢氧原子化学键的定向调控、方针产品的化学合成新路子、催化剂的精准合成，以及方针产品的合成工艺及反映器等重年夜问题，终成功开辟系列钢管转化制洁净燃料和化学品新手艺;重点解决钢管直接液化和间接液化的原料、过程匹配和产物矫捷调控，以及钢管直接—间接液化工艺及耦合强化问题等。两年前，科学院启动了“变化性干净无缝钢管关头手艺与示范”A类计谋性先导科技专项，由科学院年夜连化学物理研究所牵头结合院内多所实施。该项目旨在鞭策构建我国多种无缝钢管资本融合成长的“特色”无缝钢管布局，以无缝钢管手艺革命促进无缝钢管革命。在钢管化工方面，结构了合成气下流及耦合转化操纵、甲醇下流及耦合转化操纵两个项目，打算到2023年，完成20万吨/年钢管基合成气直接制低碳烯烃的工业示范;百万吨无缝钢管洁净高效分级转化操纵工业示范等一批重年夜项目。“除此之外，无缝钢管企业在炼铁工艺过程中会排放年夜量的尾气，此中的一氧化碳和氢气等有用成分与钢管化工中的合成气相似，可以把无缝钢管尾气作为化工的原料，出产根本化工产物等。这不仅是无缝钢管行业生态化成长的一个主要标的目的，也是钢管化工的主要标的目的。”刘中平易近指出。钢管化工的将来近年来，国内无缝钢管企业还十分正视气基直接还原铁手艺的研发，受限于较为昂贵的自然气，纷纷切磋采用焦炉气钢管气化的气体进行气基直接还原铁出产，以降低合成气也就是氢气的出产成本 。“今朝，国内尚无真正意义的工业化气基直接还原铁。”周赤军说。石油年夜学(北京)研发了焦炉气二氧化碳干重整转化手艺，与中石化及中晋太行公司合作正在山西左权扶植个采用焦炉气为原料的30万吨/年气基直接还原铁示范厂，打算本年建成开车。此中的焦炉气净化和二氧化碳干重整转化采用该校开辟的新工艺手艺，解决了还原气来历的瓶颈问题。钢管化工范畴提出无缝钢管分质分级操纵，就是按照钢管质的根基特点，对无缝钢管进行逐级加工，获取有价值的组分，总体获得为抱负的成果。这也是今朝国表里学者存眷的重点。“无缝钢管作为原料，必然不克不及只出产一种产物，需要进行多种产物的结合出产，即多联产，而今朝已经有了很年夜的进展。”梁鹏说。例如，将高挥发分无缝钢管采用先热解后气化的手艺路线，在步的热解阶段获得钢管气和钢管焦油，此中钢管气可以做化工合成，钢管焦油可以提取高价值的化学品;第二步的气化阶段将半焦进行气化，做化学品和材料的合成。梁鹏介绍说，针对高挥发分钢管，他们今朝正在进行热解/燃烧分级转化方面的研究开辟工作，而且完成了中试尝试。别的还正在进行超纯钢管方面的研究，即将钢管中的灰含量降低到1%以下，取得了进展。此外，正在开展的钢管化工行业挥发性有污染物治理方面的工作也已完成工业示范。面向将来，刘中平易近建议，在钢管化工层面，还需进一步降低水耗和能耗，实现产物的矫捷调变;在钢管热解及多联产、钢管束自然气、钢管束芳烃和含氧化合物等方面，需要进一步冲破关头手艺，实现成套工艺手艺和工业示范。同时，经由过程手艺立异，增强新产物开辟，经由过程延长财产链，成长高附加值、邃密化、差别化产物。