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全球最大!天津大学一碳化工团队引领全球最大甲酸钙装置投产新征程

在当今时代,环保与资源利用已成为全球瞩目的焦点议题。而天津大学一碳化工团队携手山东阿斯德科技有限公司,以其卓越的科研智慧和高效的执行力,成功书写了一篇令人瞩目的绿色化工华章——12月25日全球最大甲酸钙装置顺利投产,这无疑是工业领域的一颗璀璨明珠,闪耀着创新与可持续发展的光芒。

一、全球最大甲酸钙装置投产背景:环保使命与资源困境下的破局之举

冶金及化工行业,作为我国工业体系中的重要支柱,在推动经济发展的同时,也面临着严峻的环境挑战。据统计,其工业尾气排放量占我国工业大气污染物排放总量45%以上。其中,钢厂尾气、兰炭尾气、电石尾气以及黄磷尾气等典型工艺尾气中,蕴藏着极为丰富的 CO 资源,却被长期搁置,未能得到充分挖掘与利用。长期以来,这些宝贵的 CO 资源大多仅仅作为低附加值的燃料被简单消耗,这无疑是一种巨大的资源浪费。在燃烧过程中,大量的 CO₂被排放到大气中,进一步加剧了温室效应,给环境带来了沉重的负担。

在全球积极响应气候变化行动,我国全力推进“双碳”目标的关键历史时期,如何巧妙地对这些工业尾气中的 CO 进行富集转化,将其提升为高附加值的化学品,已然成为推动产业转型升级、助力我国“双碳”目标实现的关键路径和核心课题。这一挑战背后,孕育着无限的机遇与希望,而全球最大甲酸钙装置的投产,正是天津大学一碳化工团队及山东阿斯德科技有限公司给出的一份坚定而有力的答卷,承载着重大的使命与深远的意义,为工业尾气的资源化利用指明了方向,开启了新的篇章。


山东阿斯德科技有限公司5万吨/年钢厂尾气制甲酸钙装置

二、甲酸钙的重要应用:多领域绽放光彩的绿色助剂

1. 饲料添加剂领域:畜禽健康成长的得力助手

饲料级甲酸钙是畜禽养殖关键添加剂,由甲酸和碳酸钙反应生成,含丰富钙、磷等微量元素,能满足畜禽不同生长阶段对钙磷的需求,对骨骼发育至关重要。

进入动物体内后,甲酸钙分解产生甲酸和碳酸根离子,甲酸代谢为二氧化碳和水,可调节酸碱平衡,增强免疫力,降低疾病风险。而且它能抑制大肠杆菌等有害微生物,营造健康肠道环境,还能刺激胃液分泌,增强胃肠蠕动,提高食物消化吸收率,降低饲料成本,提升养殖效益。

在家禽养殖中,甲酸钙提升蛋壳质量;在畜类养殖中,支持骨骼发育和肌肉生长,提高畜产品产量和质量;在水产养殖中,增强水生动物骨骼强度,促进生长。总之,科学使用甲酸钙可显著提升畜禽健康水平和生产性能,推动养殖业可持续发展。

2. 跨领域拓展:建筑、轻纺与化工行业的得力伙伴

甲酸钙的应用领域远不止于饲料添加剂。在建筑领域,它作为一种高效的水泥早强剂,能够显著缩短水泥的凝结时间,大幅提高水泥的早期强度,为建筑工程的快速推进提供了有力保障。尤其是在一些工期紧张、对施工进度要求极高的项目中,甲酸钙的这一特性得以充分彰显,成为了建筑行业不可或缺的重要材料。

在轻纺行业,甲酸钙凭借其独特的化学性质,作为一种优质媒染剂,能够帮助染料更加牢固、均匀地附着在织物上,极大地提高了染色效果和质量,使织物呈现出更加鲜艳、持久的色彩,满足了消费者对于高品质纺织品的需求。

而在化工领域,甲酸钙同样发挥着关键作用,它可以作为催化剂或稳定剂参与到众多化学反应中,有效地促进反应的顺利进行,提高产品的稳定性和纯度,为化工产品的生产提供了坚实的技术支持,助力化工产业的高质量发展。

三、天津大学一碳化工团队研究历程:科技创新驱动绿色变革

天津大学一碳化工课题组自 2006 年起,便踏上了氢氧化钙羰基化合成甲酸钙这一具有挑战性的科研征程。在长达数年的科研探索中,研究团队始终秉持着坚韧不拔的毅力和勇于创新的精神,克服了重重困难和技术瓶颈。在十二五 863 项目的强力支持下,团队成员凭借着扎实的专业知识和精湛的实验技能,成功完成了中试验证,这一关键突破标志着技术向成熟化迈出了坚实的一步。此后,研究团队并未满足于已有的成绩,而是继续深入钻研,不断优化工艺参数,改进生产流程,通过反复的实验和调试,终于在 2021 年成功实现了工业示范,使得这项技术具备了大规模工业化应用的坚实基础。

该技术的创新性在于巧妙地以电石渣、生石灰或熟石灰以及工业尾气中的 CO 为原料,实现了废弃物的资源化再利用,从源头上降低了生产成本,具有显著的原料来源经济优势。同时,在整个生产过程中,团队运用先进的工艺设计理念和高效的技术优化手段,大幅降低了能耗指标,不仅减少了能源消耗,降低了企业的运营成本,还为节能减排做出了积极贡献。而且,所生产的甲酸钙产品质量卓越,纯度高、杂质少,在市场上具有强大的竞争力,能够满足不同行业的严格质量要求。此外,其连续化生产技术更是一项重大创新亮点,能够实现大规模、高效率的稳定生产,在规模工业中展现出独特的优势,为工业尾气的高值化利用开辟了一条全新的、可持续的发展道路。

四、全球最大甲酸钙装置投产情况:强强联合铸就辉煌成果

1. 山东 5 万吨/年钢厂尾气制甲酸钙装置:高效投产引领绿色发展新潮流

天津大学与山东阿斯德科技有限公司的此次合作堪称强强联合,珠联璧合。这套全球最大的甲酸钙装置从土建施工到满负荷生产,仅仅耗时 6 个月,这一惊人的速度充分展现了双方团队的高效执行力和卓越的协作能力,堪称“中国速度”在工业领域的生动体现。

该装置每年能够将钢厂尾气进行深度净化和高效转化,成功制备出 5 万吨高品质甲酸钙。这一成果不仅为企业实现了显著的节能降碳目标,大幅减少了温室气体排放,为环境保护做出了积极贡献,而且为企业带来了丰厚的经济回报,成为企业新的利润增长点,有力地推动了企业的可持续发展。这种变废为宝的创新模式,为工业尾气的资源化利用树立了杰出典范,为其他企业提供了极具价值的参考案例,对于整个工业行业的绿色发展和转型升级具有重要的引领示范作用,有望激发更多企业投身于绿色创新实践,共同推动我国工业体系向绿色、低碳、高效的方向迈进。

山东阿斯德科技有限公司5万吨/年钢厂尾气制草酸装置

2. 长期合作:携手共进,开创绿色化工新篇章

天津大学一碳化工课题组与山东阿斯德科技有限公司建立了长期稳定、互利共赢且富有成效的合作关系。双方在工业尾气高值化利用这一广阔领域中紧密合作,共同探索创新技术与应用模式,携手攻克了一个又一个技术难题,取得了一系列令人瞩目的丰硕成果。

此前,双方已经成功合作完成了 5 万吨/年钢厂尾气高值化利用制草酸项目,自 2018 年 9 月建成投产以来,该项目一直保持着稳定高效的运行状态,为企业创造了可观的经济效益,同时也产生了显著的社会效益。例如,项目的实施有效减少了污染物排放,改善了当地的生态环境质量;通过产业带动效应,促进了当地就业,为地方经济发展做出了积极贡献。

此次全球最大单套 5 万吨/年甲酸钙装置的顺利投产,无疑是双方合作历程中的又一座重要里程碑,进一步巩固了双方在工业尾气利用领域的领先地位。这一成功合作不仅为双方带来了荣誉和利益,更为未来继续拓展合作领域、深化合作层次奠定了坚实的基础。展望未来,双方有望继续携手共进,充分发挥各自的优势,在绿色化工领域不断探索创新,共同开创更多的绿色奇迹,为我国化工产业的可持续发展贡献更多的智慧和力量,助力我国在全球绿色发展浪潮中勇立潮头。

五、团队成果及荣誉:科研实力铸就行业辉煌,引领绿色发展新方向

天津大学一碳化工团队长期以来始终专注于合成气和二氧化碳的高效利用这一前沿领域,开展了从基础理论研究到工程实际应用的全方位贯通式研究,取得了一系列具有重大影响力的科研成果。除了氢氧化钙羰基化合成甲酸钙技术外,团队还成功开发了乙二醇、草酸、碳酸酯、乙醇等一系列成套技术。这些技术在各自的应用领域都展现出了独特的优势和广阔的应用前景。例如,乙二醇技术为化工合成提供了关键的原料支持,推动了化工产业的多元化发展;草酸技术在工业清洗、医药等领域发挥着重要作用,满足了不同行业的特殊需求;碳酸酯技术在材料科学等方面展现出关键性能,为高性能材料的研发提供了有力支撑;乙醇技术则在能源领域具有潜在的应用价值,为清洁能源的发展贡献了力量。

这些成套技术的成功开发,充分彰显了天津大学一碳化工团队强大的科研实力和卓越的创新能力,为我国化工产业的绿色、可持续发展提供了坚实可靠的技术支撑。这些技术的广泛应用,有力地推动了相关产业的转型升级和技术进步,提升了我国化工产业在全球市场的竞争力和话语权,为我国在全球化工领域赢得了更多的尊重和荣誉。

凭借着这些杰出的科研成果和技术创新,天津大学一碳化工团队荣获了中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖等多项殊荣。这些荣誉不仅是对团队科研实力和创新能力的高度认可与肯定,更是对他们在化工领域所做出的卓越贡献和领先地位的有力见证。团队的成功经验和优秀成果,为我国化工技术的进步和产业的发展树立了光辉榜样,激励着更多的科研团队和企业投身于绿色化工技术的研发与创新实践,共同为实现我国的“双碳”目标和全球的可持续发展贡献智慧和力量,引领着全球化工行业朝着绿色、低碳、智能的方向不断迈进。



2024年12月27日