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北投化工院破局高端制造:硅基催化剂载体项目树立精细化工新典范
发布者:北投化工设计院    发布时间:2025/11/20 10:34:33    点击率:26

 

项目名片

项目主体:钦州东辰科技有限公司

设计单位:广西北投化工规划设计院有限公司

关键定位:广西首个硅基(二氧化硅)催化剂载体生产项目、2024年自治区层面重大项目、自治区“双百双新”项目

核心亮点:独家工艺实现国产替代、全流程智能安全管控、绿色低碳闭环设计、产业价值深度赋能 

 


项目鸟瞰图

 

   在高端化工材料国产替代浪潮与精细化工产业升级的关键节点,广西北投化工规划设计院有限公司(以下简称“北投化工院”)以“技术创新破局、工程品质立标”为核心,深度赋能钦州东辰科技有限公司年产5000t催化剂载体项目,成功在钦北区皇马工业园建设广西首个硅基催化剂载体生产基地。作为北投化工院在精细化工领域的标杆设计成果,项目延续“全专业协同、全链条赋能”的设计理念,不仅攻克了高端催化剂载体生产的核心技术难题,更以系统化的设计方案,为行业提供了“技术突破+安全环保+产业带动”的一体化工程范本,彰显了北投化工院服务绿色制造、助力产业升级的强劲实力。

 

项目组成员合影

 

全维布局,构建高端制造体系

 

   北投化工院以“功能适配、效率最优、预留拓展”为设计原则,为项目构建覆盖“研发-生产-仓储-公用配套”的全链条高效体系。在总图规划阶段,设计团队精准结合催化剂载体生产中“甲类(浸泡/烘干/粉碎车间、负载车间)、戊类(制胶/水洗车间)、丙类(预留车间三、消防泵房发电机房)”等不同车间的防火等级要求与工艺衔接需求,科学划分生产区、仓储区、公用工程区与办公研发区四大功能板块:生产区按“原料仓储及化料/压滤-制胶/水洗-浸泡/烘干/粉碎-催化剂负载-成品仓储”的工艺流程布局,原料罐区(泡花碱、浓硫酸储罐)与制胶车间近距离衔接,缩短物料转运路径,降低输送能耗;仓储区设计不同分区,满足不同规格产品存储与周转需求,同步预留后期扩建空间;公用工程区(锅炉房、循环冷却水、纯水装置、消防设施)集中布置,实现能源与资源的集约化供应;办公研发区与生产区合理分隔,生产科研楼直接对接生产车间,可实时开展工艺优化与产品性能测试,实现“生产-研发”无缝联动。

 

   针对项目“总规划5000t、一期1500t”的分期建设需求,北投化工院采用“模块化+标准化”设计思路:一期生产厂房、设备基础、管线接口、自控系统预留二期接口,确保后期扩建无需改动现有生产体系,大幅降低改扩建工程投资,全方位彰显“科学布局、高效协同、长远适配”的设计水准。

 

负载车间实景图

 

工艺革新,打破进口垄断格局

 

   作为项目设计的核心突破点,北投化工院深度整合国内独家硅胶催化剂载体生产技术,从工艺路线优化、关键环节创新到设备选型,全程技术集成创新,从源头上破解国内高端催化剂载体依赖进口的行业痛点。项目以泡花碱(硅酸钠)与浓硫酸为原料,通过精细化设计,将“化料-制胶-扩孔-负载”等核心工序转化为可落地的工程方案,尤其在工艺关键环节——硅胶扩孔技术上,实现设计创新:

  • 创新采用“氨泡处理”工艺设计,通过精准控制氨浓度、反应温度与处理时间,一方面促进硅胶分子聚合度提升,形成大分子骨架;另一方面中和硅胶扩散层H+,破坏水化膜与双电层结构,推动颗粒快速结合长大;同时减弱凝胶骨架亲水性,降低收缩压力,为大孔径硅胶生成创造最优条件,确保产品具备优异的催化剂负载能力;
  • 后续工序中,设计“酸泡除杂-溶剂置换-烘干粉碎-醋酸铬负载”的连续生产流程,通过设备选型(如高效溶剂冷凝器、精准筛分设备)与参数优化,最终使产品部分指标优于国外同类产品,完全可替代进口催化剂载体,大幅降低国内石化企业对国外产品的依赖。

   此外,北投化工院通过工艺优化设计实现降本增效:优化催化剂活性组分负载工艺参数,减少酸碱消耗量30%;创新设计酒精回收系统,采用多效精馏冷凝工艺,使酒精回收率达96%,既降低溶剂消耗成本,又减少废水COD浓度,实现“技术领先、成本可控、环保达标”的三重设计目标。

 

智能化控制中心

 

安全环保,筑牢绿色智造底线

 

   北投化工院始终将“安全第一、绿色低碳”贯穿设计全过程,通过智能化控制设计与全链条环保设计,为项目构建“智能安全+绿色低碳”的双重保障体系。

 

(一)智能化控制系统,守护生产安全

 

   北投化工院引入国际先进的“DCS+GDS”双系统设计,实现生产全流程的精准监控与安全联锁:

  • DCS(分散控制系统)全覆盖工艺数据采集(液位、温度、压力、流量)、自动调节、历史数据记录与超限报警,关键设备(泵、风机、搅拌机)运行状态实时上传,消除人工操作误差;
  • GDS(可燃/有毒气体检测报警系统)重点监控乙醇罐区、甲类车间、酸碱罐区等风险区域,确保气体泄漏及时预警。

 

   针对高风险环节,北投化工院专项设计8套安全控制系统与4套核心联锁系统:制胶车间碱液浓度串级调节、制胶反应器PH值串级比值调节等,保障工艺参数精准稳定;乙醇罐区储罐液位高高联锁、酸碱罐区硫酸储罐液位低低联锁等,在故障发生时快速触发切断、报警等保护机制,从设计层面构建“实时监控、精准调节、应急联动”的安全防线。

 

(二)全链条环保设计,践行低碳理念

 

   北投化工院从“节水、治污、资源回收”三方面入手,为项目打造水资源闭环管理与污染物源头治理体系:

  • 节水创新:设计“硅胶水洗水多级循环利用系统”,采用逆流分段水洗+循环技术,高水质水用于洁净硅胶水洗,低水质水用于初级硅胶处理;水洗水经“物理沉降+膜分离”三级过滤后分级回用,循环利用率达70%,年节水4.5万吨。
  • 治污攻坚:针对硅胶生产中产生的高盐废水,采用MVR系统处理,产生的冷凝水回用于水洗工序;有机废水采用“UASB+CASS工艺”处理,UASB反应器对高浓度有机物(COD>5000mg/L)去除率超85%,污泥经脱水后安全处置,避免二次污染。
  • 资源回收:除酒精回收系统外,设计溶剂冷凝器与回用罐联动系统,实现乙醇等有机溶剂的高效回收再利用;选用高效压缩机与热交换设备,提升能源利用率,使项目单位能耗与水耗达到行业领先水平,真正实现“绿色生产、低碳发展”的设计目标。

 

产业赋能,激活区域发展动能

 

   作为北投化工院的精品设计项目,该项目不仅是技术突破的载体,更以强大的产业带动效应,为区域经济发展注入新活力。从设计落地到项目试产,北投化工院全程提供技术支撑,助力项目实现多重价值:

 

  • 经济价值:项目达产后预计年产值5.5亿元,提供就业岗位200个,直接带动上下游(原料供应、设备制造、物流运输)产业链发展;
  • 产业价值:产品辐射中东、东南亚市场,填补国内高端催化剂载体空白,推动我国石化产业向高端化、自主化迈进;
  • 技术与人才价值:设计过程中,北投化工院团队积累了硅基催化剂载体项目从报建、工艺优化、设备选型到配套设施设计的全环节经验,同时通过“老带新”机制,培养了一批精通精细化工工艺、智能控制系统与环保技术的复合型设计人才,进一步完善北投化工院在高端精细化工领域的技术体系。

 

   从打破进口垄断到践行绿色智造,从保障安全生产到带动产业升级,北投化工院以钦州东辰科技年产5000t催化剂载体项目为载体,再次展现了“以设计赋能产业、以创新引领行业”的核心实力。未来,北投化工院将持续深耕精细化工与环保领域,以更多精品工程践行“技术服务产业、设计创造价值”的理念,为推动绿色制造与高质量发展贡献更大力量。(通讯员:廖旺勇、何杰)