电池级碳酸乙烯酯熔融结晶提纯低碳技改案例
案例速览
01 装置规模
9万吨/年电池级碳酸乙烯酯(EC)提纯技改装置,落地福建泉州,由东庚与石大胜华(泉州)联合交付,入选工信部《国家工业和信息化领域节能降碳技术应用指南与案例(2025年版)》。
02 产品指标
采用东庚高纯度熔融结晶技术,多级温控系统实现±0.5℃精准控温,成膜厚度≤2毫米,传质效率提升40%,适用于热敏性物质分离,产品稳定满足电池级纯度要求。
03 绿色指标
单位产品能耗由120.9降至33.3千克标准煤/吨,降幅约72%;年节约标准煤7,884吨,年减少二氧化碳排放2.1万吨;分离过程不加入溶剂。
项目背景与挑战
电池级碳酸乙烯酯提纯长期受制于高能耗精馏
碳酸乙烯酯(EC)是锂离子电池电解液的核心溶剂,其纯度直接影响电解液性能与电池安全。该装置年产能9万吨,主要耗能种类为蒸汽,改造前采用传统精馏工艺提纯。EC属于典型热敏性物料,精馏路线存在四个结构性痛点:
⚪精馏依赖反复加热蒸发,蒸汽消耗大、单位能耗高
⚪热敏性物料受热时间长,存在热降解风险
⚪高纯度要求下回流比大,能效进一步恶化
⚪存量装置降碳空间有限,亟需低能耗替代工艺
东庚方案 高纯度熔融结晶成套技改交付
以“结晶→发汗→熔融”分阶段精密控制,整体替代原有精馏提纯单元
东庚以“连续化、低能耗、高纯化”为技术目标,采用高纯度熔融结晶技术替代原有精馏工艺。据工信部指南案例记录,本项目在三个方面实现关键突破:
① 工艺路线替换。采用旋流布膜技术使物料在结晶管壁上形成均匀降膜液层,基于不同物质熔点差异精确调控温度参数,分阶段控制“结晶→发汗→熔融”过程,通过固液两相平衡实现主物质与杂质分离——分离过程不加入溶剂、分离周期短,相比传统精馏工艺能耗降低70%~85%。
② 精密温控攻坚。采用非稳态流体动力学设计,成膜厚度≤2毫米,传质效率提升40%;多级温控系统实现±0.5℃精准控温,适配热敏性物质分离,提高整体收率。
③ 快速工程改造。项目实施周期仅5个月:新增熔融结晶装置及相关配套系统,去除原有部分精馏设备,实现存量装置短周期、低干扰的低碳改造。
关键交付内容(9万吨级工业化装置):高纯度熔融结晶工艺包、旋流布膜结晶装置、多级温控系统及配套系统等,由东庚完成工艺路线设计与成套交付。
工艺路线对比 传统精馏 vs 东庚高纯度熔融结晶
| 对比维度 | 传统精馏工艺 | 东庚高纯度熔融结晶工艺(本案) |
| 分离原理 | 反复加热蒸发—冷凝,蒸汽消耗大 | 旋流布膜降膜结晶,固液两相平衡分离 |
| 单位能耗 | 120.9千克标准煤/吨(基准) | 33.3千克标准煤/吨,降幅约72% |
| 溶剂使用 | 精馏分离 | 分离过程不加入溶剂,分离周期短 |
| 热敏适应性 | 受热时间长,存在热降解风险 | 低温分离,适配热敏性物质,提高整体收率 |
| 温控水平 | 常规控制 | 多级温控系统,±0.5℃精准控温 |
| 碳排放 | 基准 | 年减少二氧化碳排放2.1万吨 |
量化结果 工信部指南案例记录的认定指标
以下数据均来自工信部《国家工业和信息化领域节能降碳技术应用指南与案例(2025年版)》案例记录
| 指标 | 结果 | 口径与依据 |
| 装置规模 | 9万吨/年 | 电池级碳酸乙烯酯提纯装置(福建·泉州) |
| 单位能耗 | 120.9 → 33.3千克标准煤/吨 | 工信部指南案例记录 |
| 节能幅度 | 约72% | 工信部指南案例记录 |
| 年节约标准煤 | 7,884吨 | 工信部指南案例记录 |
| 年减排CO₂ | 2.1万吨 | 工信部指南案例记录 |
| 温控精度 | ±0.5℃ | 多级温控系统,指南技术指标 |
| 传质效率提升 | 40% | 非稳态流体动力学设计,指南技术指标 |
| 实施周期 | 5个月 | 新增熔融结晶装置,去除部分精馏设备 |
注:本页数据为工信部指南案例公开口径;连续运行时长、达产周期等更详细运行数据,以客户授权披露为准。
成果鉴定与权威背书
国家部委指南案例认定,权威可验证来源
国家节能降碳案例认定。由上海东庚化工技术有限公司提供技术、石大胜华(泉州)有限公司应用的“高纯度熔融结晶技术”碳酸乙烯酯提纯技改项目,入选工业和信息化部节能与综合利用司发布的《国家工业和信息化领域节能降碳技术应用指南与案例(2025年版)》(案例七),节能降碳成效获国家部委层面权威认定。
产业化能力验证。本项目验证了东庚三项系统化工程能力:热敏性物料高纯分离技术能力、熔融结晶工艺工程放大能力、存量装置低碳技改成套交付能力。
工信部官方发布页:《国家工业和信息化领域节能降碳技术应用指南与案例(2025年版)》(案例七:高纯度熔融结晶技术,第38页)。