氯化氢催化氧化制氯气装置在中国顺利投产

全球首个采用固定床铜基催化剂工艺,并且拥有完全自主知识产权的氯化氢催化氧化制氯气的工业生产装置,最近在上海化学工业区成功运行了72小时,而且是满负荷运转。这个装置由华东理工大学化学与分子工程学院郭杨龙教授团队和上海氯碱化工股份有限公司合作开发,经过了17多年的努力才实现。这个装置的成功运行标志着氯碱行业迎来了“零排放”时代。为了让这个目标实现,华东理工大学和上海氯碱化工进行了多次试验和改进,终于让这个装置在中国顺利投产。这次他们不仅解决了困扰中国化工业几十年的问题,还给中国带来了巨大的经济效益和环保效益。这个装置能够每年生产3万吨的氯气,每年能够回收利用1000万吨的工业副产氯化氢。这个装置的成功运转给中国化工带来了巨大的希望。中国每年生产的工业副产氯化氢高达1000万吨,但是这些氯化氢大部分都被当作废料处理掉了。而聚氨酯、聚氯乙烯、氟化工这些行业在生产过程中都会产生大量氯化氢。这些氯化氢本来是盐酸的原料,但是市场需求已经饱和,卖不出去、运输成本高而且存放困难。过去为了解决这个问题,人们要么用水吸成盐酸赔本赚吆喝,要么用碱中和直接排放掉。前一种方法经济上不合算,后一种方法对环境造成了严重污染。 华东理工大学郭杨龙教授团队和上海氯碱化工股份有限公司合作开发的这套装置就是为了彻底解决这个问题而诞生的。 这个装置采用了固定床铜基催化剂工艺,通过氯化氢催化氧化制氯气,实现了氯资源的循环利用和“零排放”。 这套工艺不仅解决了中国化工业长期存在的大量副产氯化氢难以高值化循环利用的难题,还从源头上削减了氯碱工业的电解负荷与碳排放。 这套工艺里的催化剂成本只有钌基催化剂的十分之一。 钌是贵金属而铜是贱金属,用铜基催化剂代替钌基催化剂不仅降低了成本还提高了效率。 这次试验成功后,这个装置在上海化学工业区满负荷运行72小时并且顺利通过考核。 这个试验是全球首套采用固定床铜基催化剂工艺且具有完全自主知识产权的氯化氢催化氧化制氯气装置。 郭杨龙教授团队通过用稀土元素给铜基催化剂“打补丁”,成功降低了反应温度和提高了催化剂寿命。 单管试验结果显示这套工艺寿命超过3年。 这次试验标志着全球首套采用固定床铜基催化剂工艺并且具有完全自主知识产权的氯化氢催化氧化制氯气装置成功诞生。 这次试验也标志着中国在解决涉及氯行业长期存在的大量副产氯化氢难以高值化循环利用问题上取得重要突破。 今后每一家聚氨酯厂、PVC厂、氟化工厂都可以把排气管接回进料口进行资源循环利用。 这样不仅可以节约资源和减少环境污染还可以降低生产成本和提高企业效益。 随着技术进步和政策支持这项技术可能会从“全球首套”变成“遍地开花”。 现在《产业结构调整指导目录(2024年本)》已经把废盐酸制氯气列为综合利用技术给予政策支持。 这个时候很多人都意识到化工行业不仅是污染大户也可以是循环经济操盘手。 希望通过这次成功运行能够让更多企业看到这种资源循环利用带来的好处并加以推广应用。 这是一次全球范围内具有重要意义和影响力的科学研究成果 ,也是中国科技进步与经济发展相结合取得显著成果的一个案例。