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新型环保增塑剂绿色合成技术开发及产业化
发布时间:2022-3-21 15:41:01    来源:    点击:1031次    [关闭本页]

承担单位:濮阳市盛源能源科技股份有限公司

研究内容:

   1. 项目创新点

   本项目以顺酐为原料,通过加成、加氢、酯化反应形成顺酐-四氢苯酐-六氢苯酐-环保增塑剂的新工艺,避免了原料中邻苯类化合物在产品中的残留,突破国外技术垄断,形成自主知识产权的环保增塑剂的绿色制备新工艺。

   2. 主要研发内容

   研究内容1: 连续合成四氢苯酐

   开发适用于四氢苯酐合成反应的微反应器;

针对顺酐和丁二烯加成反应合成四氢苯酐的反应机理、原料性质、反应器特点等,提出适合四氢苯酐反应的微乳液膜反应器。该反应器中反应物料之间的相界面比间歇搅   拌反应器增大数倍,并且可以通过调节微乳液滴的直径控制相接触面积,通过反应器结构设计,实现反应温度严格控制。

   开发四氢苯酐连续化生产工艺;

   利用生产中的原料,针对性的考察新型反应器应用中反应温度、原料配比、反应时间、反应压力、停留时间等参数对顺酐转化率、四氢苯酐纯度的影响,确定了连续法合成四氢苯酐的最优反应条件,为连续规模化生产提供数据支撑和理论指导。

   研究内容2: 高选择性加氢合成六氢苯酐催化剂的筛选及工艺开发

   高选择性复合型催化剂的合成及结构表征

   四氢苯酐加氢合成六氢苯酐的反应要求反应条件温和并且具有选择性高,产品转化率高及设备要求不高,催化剂价格低廉,寿命长,损失少等。选择合适载体类型:大的比表面积和孔隙率以提供足够的负载量和传质面积;具有足够的力学强度以及热和化学稳定性。选择合适的负载方法,如浸渍法、包埋法、接枝等,优化制备工艺条件,制备具有合适Pt负载量高选择性加氢催化剂。优化催化剂的成型制备,解决成型材料及制备过程对负载Pt催化剂本征催化性能、催化剂耐磨、流化性能、热质传递性能以及热膨胀性能等的影响及控制问题,确定催化剂合成工艺路线。催化剂结构和性能表征分析,研究催化剂结构-性能相互作用规律及调控机制。

   负载Pt的加氢催化剂的活性评价

   研究载体种类和结构、负载方法、Pt负载量、催化剂成型方法对Pt催化剂性能的影响规律;考察温度、压力、氢油比、水含量、金属杂质等工艺参数对加氢催化剂性能的影响。建立催化剂合成催化过程的原位表征方法研究Pt催化剂的加氢特性及多尺度的构效关系,确定高选择性加氢催化剂的影响因素,为催化剂制备工艺提供理论指导。

   催化剂的温和再生  

   研究循环使用过程中,催化剂活性组分的流失和结构变化、结焦、杂质的累积等因素对催化性能的影响规律以及催化剂的失活机理,确定催化剂再生方法。通过经济核算和再生催化剂性能考察,确定综合最优的再生工艺路线。

   

   研究内容3: 连续酯化合成环保增塑剂合成工艺

   酸性离子液体催化剂的定向合成及结构表征

针对六氢苯酐的酯化反应中硫酸腐蚀性强、钛酸酯价格高、固体酸易失活的特点,   开发高活性的功能化离子液体催化剂,通过分子结构设计、制备、纯化与功能修饰,并进行结构性能的表征。

   催化剂性能评价

   各种离子液体作为催化剂应用于合成环保催化剂的的酯化反应中,研究催化反应的规律和催化反应机理。比较新催化反应体系与常规体系之间存在的差异以及导致这些差异的原因。筛选出具有较好催化活性的离子液体。

   全工艺过程的集成与优化,升级改造现有万吨级工业装置,并实现工业应用。

   开发低成本顺酐为原料连续化生产环保增塑剂的清洁新工艺,必须应用系统工程的原理与方法,在实验室的小试、中试的基础上,建立微乳液膜反应器连续制备四氢苯酐、四氢苯酐选择性加氢、六氢苯酐高效酯化的清洁新工艺的全流程模拟系统,通过对反应过程、分离过程匹配耦合,热量-能量的交换集成,实现全系统能量-物质-环境的多目标优化和集成,进一步降低能耗,进行全流程设计,并建立万吨级工业示范工程。通过项目实施公司可实现年销售收入3.2亿元,利税3000万元,提供就业岗位40名。

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