环氧衍生精细化学品关键技术及产业化开发
环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术,通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性,根据市场变化自如调节主副产品比,建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置,实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
项目属化学工程精细化学品领域。项目原料环氧化合物主要为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧氯丙烷(ECH),进行开环加成、直接酯化或闭环反应,制得一系列环氧精细衍生化学品,主导产品包括二元醇单烷基醚、二元醇醚羧酸酯和脂肪族缩水甘油醚等醇醚酯类高级溶剂与环氧树脂活性稀释剂,用途广泛。因原料危险性大、技术含量高、产品品种和品质要求多,高端产品长期依赖进口。通过对其生产关键技术长达20余年的协同创新研究,取得如下自主创新成果:
1、环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术,通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性,根据市场变化自如调节主副产品比,建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置,实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。
2、二元醇醚羧酸酯直接酯化法绿色生产新工艺技术 开发了苯并噻唑类离子液体、Ni-Al/离子交换树脂等酯化酸催化剂体系,低毒酯类共沸脱水剂体系,连续固定床预反应串反应精馏酯化工艺。预反应系统提高了反应精馏主反应的效率;催化剂可回收、循环使用,解决了常规中和带来的操作与污染问题;酯类脱水剂低毒、高效、环境友好;GMP自动化无尘包装,产品质量指标达国际电子级要求;建立4套万吨级生产装置,实现清洁生产。
3、氯醇醚高浓度碱闭环制备脂肪族缩水甘油醚清洁生产工艺关键技术 开发了季铵盐型缩水甘油醚阳离子相转移催化剂,催化高浓度NaOH闭环反应,副产固体盐多,并消除了夹带产品问题,通过饱和盐水萃取可低成本精制固体盐;用饱和盐水热泵蒸发析盐,解决高浓度盐水污染问题;建立单、双、多缩水甘油醚等3套万吨级通用型生产装置,产品质量达国际先进水平;生物基、低氯、水溶及高品质产品填补国内空白,建成全球产能最大、品种齐全的脂肪族缩水甘油醚生产基地。
4、副产物的综合利用技术 开发了开环反应副产物的资源化利用技术。二元醇醚副产残液与碱、卤代烷进行williamson醚化反应,制得多乙二醇双醚;丙二醇醚副产残液通过中和、脱色等精制得多丙二醇单醚,用作脱硫脱碳溶剂或制动液原料。
5、废弃物的资源化利用技术 系统开发了脂肪族缩水甘油醚废弃物资源化利用技术。固体盐精制得工业盐,用作水泥磨料、制砖防冻剂等;盐水蒸发析盐过程中回收多羟基有机物制备环氧树脂增韧聚酯;减压精馏前馏分精制处理出原料和产品;精馏残液通过环氧基改性后可实现废弃物的综合利用;这些技术开发,解决了废弃物出路问题,实现了清洁生产。
南京林业大学
2022-08-15