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双氧水法制环氧氯丙烷新工艺

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2018-10-30 11:40:00【

10月26日,中国科学院大连化学物理研究所、莘县华祥盐化有限公司联合开发的双氧水法制环氧氯丙烷新工艺(DECH),在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定。

 
目前,生产环氧氯丙烷的工业方法主要有三种,分别为:氯醇法、醋酸烯丙酯-烯丙醇法、甘油法。在我国由于烯丙醇法工艺流程长,投资费用和成本相对较高已经停用。而氯醇法与甘油法都存在高盐废水的严重环保问题,迫切需要环氧氯丙烷绿色制造方法。
 
中科院大连化学物理研究所在国家自然科学基金的支持下自90年代开始一直从事烯烃绿色环氧化的基础研究工作。2001年5月大连化学物理研究所奚祖威研究员等提出了一类新型催化体系——反应控制相转移催化剂,此催化剂本身不溶于反应介质中,但在过氧化氢的作用下形成可溶于反应介质的活性物种,进而与烯烃作用,高选择性地生成目标产物。当过氧化氢被消耗完,催化剂又从反应体系中析出,该研究成果引起了工业界的普遍关注,被认为是非常理想的“绿色”环氧丙烷的生产路线。
 
自2001年起,高爽研究员带领的选择氧化研究组在国家基金委重点基金、中石化、科技部973等项目的支持,在研究丙烯环氧化技术的同时研发了无溶剂条件下反应控制相转移催化双氧水直接氧化氯丙烯制环氧氯丙烷的新工艺。2007年5月31日辽宁省科技厅通过该技术的小试成果鉴定:中科院大连化物所采用反应控制相转移催化法,在无溶剂条件下,直接利用H2O2与氯丙烯进行环氧化反应,在实验室成功合成了环氧氯丙烷;催化剂可循环使用;该工艺具有反应条件温和、选择性和收率高、无污染等优点;成本低于传统方法,属绿色环保工艺,国内外首创。2010年该技术完成了实验室10吨/年的中试研究,并获得大连市科技进步一等奖。期间,该项目也先后得到了金川集团与中海油山东海化集团的支持。
 
莘县华祥盐化有限公司一直采用氯醇法制环氧氯丙烷,皂化产生的废水量大,且不易处理。在日益严峻的环保压力下,迫切需要进行工艺路线的改进。企业的需求和大连化学物理研究所工艺技术路线的先进性、成熟性相契合,促进了该技术的工业研发应用。2015年2月大连化学物理研究所、莘县华祥盐化有限公司联合山东凯泰科技有限公司共同开发了世界首套双氧水法制环氧氯丙烷5000吨/年成套工艺,并于2016年12月建成。
 
经过三年的共同努力,“双氧水法制环氧氯丙烷新工艺(DECH)”科技成果顺利通过鉴定。本次鉴定会由石化联合会科技项目处副处长赵明主持,中国石油化工集团公司谢在库院士担任鉴定委员会主任。鉴定委员会专家首先听取了高爽研究员等科研人员做的技术研究报告,并详细审查了查新报告及相关现场考核数据资料;经质询、讨论,鉴定委员会专家一致认为“该技术环境友好,属世界首创”,建议“尽快开展工艺流程、关键设备等优化工作,尽快建成工业化生产示范装置,实现环氧氯丙烷产业技术升级和绿色发展。”
 
鉴定会前,石化联合会组织的现场标定委员会在莘县华祥盐化有限公司对5000t/a双氧水法制环氧氯丙烷装置进行了现场考核,并认真核对了现场的试验数据。
 
中科院大连化学物理研究所高爽研究团队成功研发出性能稳定的反应控制相转移催化剂并完成了工业放大制备。双氧水法制环氧氯丙烷新工艺(DECH)科技成果“首次实现了反应控制相转移催化体系的连续化规模应用,建成了世界首套5000吨/年双氧水法制环氧氯丙烷的全流程中试装置”。该技术具有原始创新性,72小时标定结果表明:环氧氯丙烷平均产率(基于双氧水)≥90%,环氧氯丙烷平均选择性(基于氯丙烯)≥96%,吨产品消耗氯丙烯(99.2%)0.85吨、双氧水(51.7%)0.78吨、催化剂2.88千克。吨产品仅产生可直接处理废水0.59吨。
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