作者:刘万生 王永进 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/14 12:28:48
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乙烯多相氢甲酰化及加氢制正丙醇工业装置投产

 

乙烯多相氢甲酰化及加氢制正丙醇工业装置  课题组供图

近日,乙烯多相氢甲酰化及其加氢技术生产正丙醇工业化装置在宁波巨化新材料有限公司全流程一次投产成功,该装置的核心技术由中国科学院大连化学物理研究所研究员丁云杰、严丽团队自主研发,创造性地采用了单原子催化的烯烃多相氢甲酰化技术。

产品丙醛和正丙醇的质量均达到国际优级品标准,正丙醇中酸含量只有2~3ppm,远低于美国材料实验协会的标准规定(正丙醇中酸含量小于30ppm)。生产的醛可以进一步转化成为醇、酸和酯等化学品,这些化学品是生产塑料制品和日用化学品中的增塑剂、洗涤剂、表面活性剂或医药和香料等高附加值精细化学品的主要原料。

2011年,我国科学家提出单原子催化的概念,近年来已成为催化领域研究的前沿热点。此次投产的乙烯氢甲酰化工业装置的核心催化剂,就是采用单原子催化剂,让一个实验室中的概念,在短短的9年里就实现了工业生产的实际应用。该装置的成功投产,不仅为单原子催化剂的广泛工业应用提供了范例,也进一步丰富了单原子催化理论。同时,该多相氢甲酰化技术可以拓展到其它烯烃的氢甲酰化生产醛的过程中。

丁云杰、严丽研究团队多年来致力于氢甲酰化均相催化多相化技术的研究,成功研发了在负载金属纳米晶粒上通过有机配体的修饰来原位生成均相催化活性位点的多相催化技术。2012年,该团队从分子水平上设计并合成出乙烯基官能团化的含磷或氮原子的有机配体单体,制备出具有多重配位结构和高稳定性的单原子催化剂。2017年乙烯多相氢甲酰化制丙醛/正丙醇中试技术通过了中国石油和化学工业联合会组织的技术鉴定。2018年底,5万吨/年乙烯氢甲酰化制备丙醛/正丙醇工业装置开始建设,并于近日成功投产。

该装置采用多相催化技术,解决了80多年来均相催化多相化一直没有解决的配体和活性金属组分的流失等难题。装置采用径向固定床反应工艺进行氢甲酰化反应,不仅实现了无溶剂工业化生产、绿色环保,而且实现了催化剂核心技术和工艺关键技术的有机集成,解决了有效利用大量低品位反应热等难题。

 
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