中国科学院大连化学物理研究所、莘县胡阿祥盐化工有限公司联合开发的过氧化氢制环氧氯丙烷新工艺(DECH)目前,生产环氧氯丙烷的工业方法主要有三种,即氯醇法、醋酸烯丙酯-烯丙醇法和甘油法。在我国,烯丙醇工艺由于其工艺流程长,投资成本和成本相对较高,已经停产。然而,氯醇法和甘油法都存在严重的高盐废水环境问题,迫切需要环氧氯丙烷的绿色制造方法。
自2001年以来,高爽研究员领导的选择性氧化研究小组在国家基金、中国石化、科技部973等项目的资助下,在研究丙烯环氧化技术的同时,开发了一种无溶剂条件下氯丙烯与过氧化氢直接氧化制备环氧氯丙烷的新工艺。2007年5月31日,辽宁省科技厅通过了该技术的测试结果:中国科学院大连化学研究所采用反应控制相转移催化法,直接用H2O2和氯丙烯进行无溶剂环氧化反应,在实验室成功合成环氧氯丙烷;催化剂可以循环使用;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,属于绿色环保工艺,国内外首创。2010年,该技术在实验室完成了10吨/年的中试研究,获得大连市科技进步奖一等奖。在此期间,该项目还得到了金川集团和中海油山东海化集团的支持。
经过三年的共同努力,“DECH双氧水制环氧氯丙烷新工艺”科技成果顺利通过鉴定。鉴定会由石油化工联合会科技项目部副主任赵明主持,中国石化集团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等科研人员的技术研究报告,详细审查了查新报告及相关现场评估资料。经询问讨论,鉴定委员会专家一致认为“该技术环保、世界首创”,建议“尽快进行工艺流程和关键设备的优化,尽快建成工业化生产示范装置,实现环氧氯丙烷行业的技术升级和绿色发展。”
中国科学院大连化学物理研究所高爽研究团队成功研制出稳定的反应控制相转移催化剂,并完成了工业放大制备。过氧化氢制环氧氯丙烷新工艺(DECH)科技成果“实现了反应控制相转移催化体系的连续规模化应用,建成了全球第1个5000吨/年过氧化氢制环氧氯丙烷中试装置”。该技术具有独创性和创新性。72小时标定结果表明,环氧氯丙烷(以过氧化氢计)平均收率90%,环氧氯丙烷(以氯丙烯计)平均选择性96%,每吨产品氯丙烯消耗0.85吨(99.2%),过氧化氢消耗0.78吨(51.7%),催化剂消耗2.88公斤。每吨产品只能直接处理0.59吨废水。
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