概述:
环氧丙烷(PO) 是生产聚醚多元醇,并进- -步生产聚氨酯的原料。环氧丙烷成套技术是以丙烯、过氧化氢异丙苯(CHP)、空气和氢气为原料,通过异丙苯氧化、丙烯环氧化和二甲基苄醇(DMBA)氢解制异丙苯,异丙苯循环使用来生产环氧烷。2003年起,对合成PO成套技术进行全面研究,成功开发了具有超疏水特性的高性能含钛介孔丙烯环氧化催化剂和双功能DMBA氢解催化剂。以上述催化剂为基础,成功开发了具有原子经济反应特征的绿色环保PO成套技术。
该项目累计获得中国授权发明专利43件,荣获中国石化前瞻性基础性研究科学奖二等奖。
环氧丙烷成套技术:
环氧丙烷技术是-种具有原子反应经济特征的绿色环保型PO成套技术,即将在天津石化建成15万吨/年PO工业示范装置,其技术特点如下:
(1)环氧化反应系统安全高效:多段串联,段间撤热的丙烯环氧化反应及控制系统;可采用较高浓度CHP原料和较低的丙烯/CHP比,降低能耗;可根据催化剂寿命周期不同的反应活性,通过合理安排反应器排列顺序,确保CHP充分转化,消除安全风险。
(2)氢解反应系统高效节能:将二甲 基苄醇的脱水加氢有效耦合,开发成功了双功能Pd基氢解催化剂。根据双功能催化剂特点,巧妙设计二段氢解工艺,实现催化剂高选择和高转化的统- -,显著降低异丙苯的损耗。
(3)高效产品精制工艺及优异的产品品质:有机酸富集-碱洗/水洗脱除工艺,将小部分反应液体产物采用高效碱洗/水洗设备有效脱除有机酸,减少PO在碱洗过程中的损失。开发了PO萃取精馏工艺及萃取剂净化工艺,提高循环萃取剂纯度及PO收率,PO产品纯度达到99.99%以上。
环氧化及氢解催化剂:
环氧丙烷成套技术包括二种催化剂:超疏水性Ti/HMS环氧化催化剂和双功能Pd基氢解催化剂。
Ti/HMS环氧化催化剂主要特点如下:
环氧化催化剂性能优异:首次根据仿生学原理,利用荷叶的超疏水特性及其产生超疏水性的超微纳米结构和表面蜡质层机理,创制用于CHP氧化丙烯制PO的具有超微纳米孔结构和超疏水特性的高效含钛介孔分子筛环氧化催化剂Ti/HMS.
(1)高活性: Ti/HMS环氧化催化剂CHP转化达到99%以上。
(2)高选择性: Ti/HMS环氧化催化剂,PO和DMBA选择性达到99%以上。
(3)高稳定性: Ti/HMS环氧化催化剂,寿命达到6-12个月(同类产品寿命4.5-9个月) .
(4)环境友好:催化剂无有害组分和腐蚀性组分,不污染环境。
双功能Pd基氢解催化剂主要特点如下:
(1)高活性: Pd基氢解催化剂DMBA转化率达到99%以上。
(2)高选择性: Pd基氢解催化剂,异丙苯选择性达到99.5%以上。
(3)高稳定性:采用双功能Pd基氢解催化剂,寿命超过2年,保持长周期稳定运行,运行期间保持反应性能。
(4)环境友好:催化剂无有害组分和腐蚀性组分,不污染环境。
推广应用:
环氧丙烷成套技术已许可天津石化1 5万吨/年PO工业示范装置,正在建设工业装置。