前段時間，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織鑒定委員會對中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司（以下簡稱石科院）牽頭完成的“變革性己內(nèi)酰胺成套技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”進(jìn)行了科技成果鑒定。

鑒定委員會一致認(rèn)定，此項(xiàng)變革性己內(nèi)酰胺成套技術(shù)整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

“三道關(guān)卡”封鎖國內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)

己內(nèi)酰胺是第二大合成纖維和工程塑料尼龍6的單體，廣泛應(yīng)用于紡織、包裝、電子、汽車、航天航空等新材料領(lǐng)域。同時，己內(nèi)酰胺也是一種能耗和二氧化碳排放高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、本質(zhì)安全性差和雜質(zhì)管控要求高的基礎(chǔ)化學(xué)品。

40年前，我國己內(nèi)酰胺主要依賴進(jìn)口。為改善民生，國家投資上百億元引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，建成3套5萬噸/年生產(chǎn)裝置，但生產(chǎn)成本高、污染與虧損問題較為嚴(yán)重，不能滿足我國人民“穿好衣”的重大需求。

長期以來，國內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)面臨“三道關(guān)卡”：一是關(guān)鍵原料環(huán)己酮傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在碳原子利用率低、三廢排放量大、本質(zhì)安全性低、生產(chǎn)能耗高等問題，環(huán)己酮被列入國家重點(diǎn)環(huán)境風(fēng)險防控化學(xué)品名單，開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)性高、能耗低的綠色生產(chǎn)新技術(shù)迫在眉睫；二是另一關(guān)鍵原料過氧化氫受制于國外技術(shù)封鎖，國內(nèi)固定床技術(shù)生產(chǎn)效率低、重大安全事故頻發(fā)等問題；三是國內(nèi)己內(nèi)酰胺優(yōu)等品不能滿足高速紡要求、高端領(lǐng)域應(yīng)用受限，以及生產(chǎn)能耗和二氧化碳排放高，廢水排放量大且COD、氨氮、總氮含量高，具有強(qiáng)生物毒性，影響生化系統(tǒng)運(yùn)行等問題。

產(chǎn)學(xué)研用開發(fā)原始性創(chuàng)新技術(shù)

針對己內(nèi)酰胺關(guān)鍵原料環(huán)己酮傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝碳原子利用率低、三廢排放量大、本質(zhì)安全性低、生產(chǎn)能耗高等問題，團(tuán)隊(duì)國際首創(chuàng)環(huán)己烯酯化加氫制備環(huán)己酮新技術(shù)。他們發(fā)明負(fù)載型苯選擇加氫催化劑和工藝，攻克高活性、高選擇性不易兼得的難題；發(fā)明催化精餾環(huán)己烯酯化工藝和規(guī)整催化劑，突破酯化反應(yīng)平衡限制，通過反應(yīng)精餾巧妙實(shí)現(xiàn)環(huán)己烷與環(huán)己烯的分離，降低能耗；創(chuàng)制多元復(fù)合氧化物酯加氫納米催化劑，開發(fā)乙酸環(huán)己酯加氫聯(lián)產(chǎn)環(huán)己醇和乙醇新工藝，將乙酸轉(zhuǎn)化為無水乙醇，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)性；使碳原子利用率從80%提高到95%以上，三廢排放量減少90%。

針對己內(nèi)酰胺關(guān)鍵原料過氧化氫受制于國外技術(shù)封鎖，國內(nèi)固定床技術(shù)生產(chǎn)效率低、重大安全事故頻發(fā)等問題，團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首創(chuàng)流化床過氧化氫生產(chǎn)技術(shù)，創(chuàng)制了高強(qiáng)度、高活性、高穩(wěn)定性蒽醌加氫微球催化劑，研制了高產(chǎn)能工作液配方，發(fā)明了集反應(yīng)-分離-取熱為一體的流化床加氫反應(yīng)器和微界面氣液傳質(zhì)新型氧化反應(yīng)器，揭示過氧化氫分解多因素影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全。

聚焦國內(nèi)己內(nèi)酰胺優(yōu)等品性能指標(biāo)與高速紡工藝要求的適配性差距及高端應(yīng)用領(lǐng)域拓展受限問題，團(tuán)隊(duì)開發(fā)己內(nèi)酰胺內(nèi)在品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)，使產(chǎn)品從不能用于高速紡提升至100%滿足高速紡要求；開發(fā)己內(nèi)酰胺全流程降碳減排生產(chǎn)技術(shù)，二氧化碳和“三廢”排放量下降43%和73%，攻克強(qiáng)生物毒性、高鹽高COD廢液處理難題，引領(lǐng)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)向高端化、綠色化發(fā)展。

多方協(xié)作實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)化

從實(shí)驗(yàn)室的瓶瓶罐罐到屹立于工廠的生產(chǎn)裝置，項(xiàng)目的成功得益于研究團(tuán)隊(duì)十余年如一日的堅(jiān)守與付出，更得益于“需求共研、分工協(xié)作、資源共用、風(fēng)險共擔(dān)、成果共享”產(chǎn)學(xué)研用深度融合的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。石科院堅(jiān)持“四個面向”，聯(lián)合中國石化湖南石化、中石化上海工程公司、中石化安全工程研究院有限公司和中國石化催化劑公司等單位，建立“需求牽引-基礎(chǔ)研究-工程轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)升級”技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)機(jī)制，系統(tǒng)梳理并分步攻克掣肘己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)瓶頸。

目前，變革性己內(nèi)酰胺成套技術(shù)在湖南石化建成全球最大、技術(shù)最先進(jìn)的60萬噸/年生產(chǎn)裝置，使CO2和污染物排放量分別下降56%和74%，能耗下降近300千克標(biāo)油/噸、生產(chǎn)成本下降近3000元/噸。2024年，該技術(shù)被評為中國工程院成立30年30項(xiàng)重大工程之一。