- 重大突破！國(guó)際領(lǐng)先！江南大學(xué)這項(xiàng)化工技術(shù)取得重大進(jìn)展
- 發(fā)布日期：2023-07-05
近日，江南大學(xué)傳來(lái)好消息！
化學(xué)與材料工程學(xué)院東為富、王世波教授團(tuán)隊(duì)與旭科新材料（山東）有限責(zé)任公司合作開展的全球首套石油基萬(wàn)噸級(jí)順酐加氫制備丁二酸酐項(xiàng)目——一期年產(chǎn)1萬(wàn)噸丁二酸酐和丁二酸項(xiàng)目，已平穩(wěn)運(yùn)行一個(gè)月，產(chǎn)出的丁二酸酐產(chǎn)品純度穩(wěn)定在99.5%以上，最高純度達(dá)到99.9%，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
該項(xiàng)目的成功為低成本大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)丁二酸酐及丁二酸提供了技術(shù)優(yōu)選項(xiàng)，將有效連接綠色化工新材料產(chǎn)業(yè)鏈條的“油頭”與“塑尾”。
該裝置于5月31日正式投料生產(chǎn)，一次開車成功。6月6日，穩(wěn)定產(chǎn)出了純度在99.5%以上的優(yōu)等丁二酸酐產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異，產(chǎn)品純度高、色度白，最高純度達(dá)到99.9%以上。裝置投運(yùn)的一個(gè)月內(nèi)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率100%，選擇性99.59%，以近乎雙百的高效催化反應(yīng)得到了高質(zhì)量的丁二酸酐及丁二酸產(chǎn)品。
丁二酸酐和丁二酸
丁二酸酐/丁二酸，常溫常壓下均為白色結(jié)晶固體，是一種重要的化工原料。丁二酸酐和丁二酸是石油基可降解聚酯（聚丁二酸丁二醇酯即PBS）的合成原料之一，該種生物可降解聚酯物理機(jī)械性能與聚丙烯（PP）相近，可替代PP應(yīng)用于吸管、一次性餐具、一次性酒店塑料用品、紡絲等領(lǐng)域。
生物降解材料
可降解材料PBS全稱為聚丁二酸丁二醇酯，可替代PP在一次性塑料領(lǐng)域的應(yīng)用，PBST全稱為聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯，可替代低密度聚乙烯（LDPE）在一次性軟質(zhì)膜領(lǐng)域的應(yīng)用。 目前，全球通用的、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的生物降解材料是聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯。石油基萬(wàn)噸級(jí)順酐加氫制備大規(guī)模生產(chǎn)后，標(biāo)致著丁二酸酐/丁二酸大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。為未來(lái)PBS與PBST大規(guī)模生產(chǎn)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的丁二酸/丁二酸酐原料，為未來(lái)PBS與PBST大規(guī)模推廣應(yīng)用創(chuàng)造條件。
東為富教授介紹說(shuō)，該裝置是迄今為止全球范圍內(nèi)同類產(chǎn)品規(guī)模最大的生產(chǎn)裝置。聚合級(jí)丁二酸酐和丁二酸是生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚對(duì)苯二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBST）的關(guān)鍵單體原料。但傳統(tǒng)方法采用電解加氫及高壓釜漿態(tài)床加氫工藝，其能耗高、腐蝕嚴(yán)重，且難以規(guī)模化和連續(xù)化，一直以來(lái)是制約生物可降解材料PBS及PBST產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的“卡脖子”難題。
發(fā)展生物降解塑料可有效緩解傳統(tǒng)塑料對(duì)環(huán)境造成的污染。東為富、王世波教授團(tuán)隊(duì)常年聚焦于功能高分子材料及生物可降解材料基礎(chǔ)研究工作，基于對(duì)高分子材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的深刻認(rèn)識(shí)，結(jié)合傳統(tǒng)工業(yè)催化的優(yōu)點(diǎn)，秉持綠色原子經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化的理念，創(chuàng)新性地提出了順酐高選擇性固定床液相連續(xù)加氫催化體系及關(guān)鍵技術(shù)，并在旭科新材料（山東）有限責(zé)任公司實(shí)施和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
“丁二酸酐規(guī)模化生產(chǎn)主要受限于催化劑及生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵要素的限制，生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品的技術(shù)難度很大。生產(chǎn)中嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，也對(duì)裝置的平穩(wěn)操作性能提出了極高的要求。目前國(guó)內(nèi)同類裝置多停留在了千噸級(jí)的水平?！蓖跏啦ń淌谡f(shuō)：“我們開發(fā)的高效清潔生產(chǎn)工藝，為高質(zhì)量的丁二酸酐及丁二酸產(chǎn)品低成本大規(guī)模生產(chǎn)、生物可降解材料PBS和PBST大規(guī)模推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件，也為今后進(jìn)一步快速規(guī)模放大奠定了良好的基礎(chǔ)?！?/span>
“旭科新材料一期項(xiàng)目驗(yàn)證了萬(wàn)噸級(jí)技術(shù)的可行性。下一步，我們將加快釋放產(chǎn)能，在二期建設(shè)20萬(wàn)噸順酐裝置一套，10萬(wàn)噸PBAT裝置一套，10萬(wàn)噸PBS裝置一套，10萬(wàn)噸BDO裝置一套，10萬(wàn)噸丁二酸酐裝置一套。”旭科新材料（山東）有限公司副總經(jīng)理王昕對(duì)未來(lái)的發(fā)展充滿信心。
該技術(shù)的成功推廣應(yīng)用得益于江南大學(xué)與旭科新材料（山東）有限責(zé)任公司之間長(zhǎng)期以來(lái)的緊密合作和相互信任，校企雙方深入合作，共建產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)，經(jīng)過(guò)上千次的試驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)了可降解材料的科技成果轉(zhuǎn)化，將核心生產(chǎn)流程及技術(shù)參數(shù)掌握在了自己手中。
