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                                清潔生產 Cleaner production

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                                新一代綠色技術促化工行業清潔生產

                                發布日期:2014-09-29 點擊: 【字體:

                                作者:     來源:科技日報


                                中國科學院過程工程研究所和山東易達利化工有限公司合作完成的“以異丁烯/叔丁醇為原料的甲基丙烯醛、酯和醇系列產品清潔生產新工藝”,不久前順利通過了中國石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定。新技術具有原創性和自主知識產權,已獲多項國際和國內授權技術發明專利,在山東菏澤建立了國內外首套萬噸級甲基丙烯酸甲酯(MMA)聯產甲基丙烯醇(MAO)工業示范裝置,形成了甲基丙烯醛、酯和醇系列產品的新一代綠色技術。

                                甲基丙烯醛、酯和醇系列產品是重要的基礎化工產品。甲基丙烯醛(MAL)是生產香料、醫藥等化學品的重要中間體,可進一步氧化生成酸和酯,可還原生成醇。目前主要以丙醛為原料羥醛縮合、以異丁烯為原料氧化或以異丁烯醇為原料氧化制備,大多限于實驗室或小規模制備,沒有工業化商品,限制了下游產業鏈的發展。甲基丙烯酸甲酯是生產有機玻璃、特種光纖、高檔涂料等的核心單體,目前MMA國際年需求量超過400萬噸,我國約70萬噸,其中2/3主要依靠國外進口和外企提供,國內企業普遍采用傳統丙酮氰醇法生產,規模小、污染重、安全隱患大,且受丙烯腈生產的限制,難以擴大規模。以石油裂解副產碳四為原料的專利技術則由國外公司壟斷,對我國嚴格封鎖。甲基丙烯醇是生產第三代高性能混凝土減水劑的聚醚封端劑,目前均采用異丁烯氯化—水解工藝,安全性差、設備要求高、水解過程使用強堿、三廢排放大、環境污染嚴重。因此迫切需要研究開發具有自主知識產權的MAL、MMA和MAO新一代綠色技術。

                                中科院過程工程研究所“離子液體清潔過程與節能創新團隊”在科技部、中科院、國家自然基金委等項目支持下,與山東易達利化工有限公司合作,研究開發了以石油裂解副產異丁烯/叔丁醇為原料催化氧化生產MAL、氧化酯化生產MMA和催化加氫生產MAO的新工藝。通過對反應機理和動力學的深入研究,成功設計開發了異丁烯/叔丁醇選擇性氧化生產MAL、MAL氧化酯化生產MMA、MAL加氫生產MAO的系列新型高活性、高穩定性催化劑;通過對多相催化反應體系中反應—傳遞耦合規律的系統研究,設計開發了強化傳熱傳質的新型高效反應器;通過對吸收、萃取、精餾等過程中分子間相互作用的研究,設計開發了新型分離介質及低能耗分離純化新技術;通過對聚合和阻聚機理的研究,開發了系列新型阻聚劑及組合阻聚技術;通過對全系統反應、分離各單元能耗的分析和集成,形成了以異丁烯/叔丁醇為原料生產甲基丙烯醛、酯和醇系列產品的工藝包,建立了萬噸級工業示范裝置。該裝置已成功累計運行7200小時,產品質量達到行業和企業標準,產生了良好的經濟效益。

                                新技術的成功應用,標志著我國擁有了具有自主知識產權的替代有毒有害原料/介質生產甲基丙烯醛、酯和醇系列產品的綠色技術,有望徹底擺脫我國MMA行業長期依賴進口和傳統丙酮氰醇技術的局面,推動我國MAO綠色技術在水泥行業的大規模應用,促進MAL下游衍生產品的發展,具有顯著的社會經濟效益和廣闊的技術推廣應用前景,為實現我國化工行業清潔生產和節能減排的目標提供了重要的科技支撐。

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