12月2日，由上海院、天津石化、上海工程、青島安工院共同完成的“15萬(wàn)噸/年CHP法制環(huán)氧丙烷（S-APO）成套技術(shù)開(kāi)發(fā)及工業(yè)應(yīng)用”通過(guò)集團(tuán)公司科技部鑒定，技術(shù)整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該技術(shù)將為進(jìn)一步提高我國(guó)綠色環(huán)氧丙烷生產(chǎn)水平、石化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及綠色高端新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。
上海院攻關(guān)團(tuán)隊(duì)于2004年開(kāi)展CHP法制環(huán)氧丙烷催化劑研究，歷時(shí)20年創(chuàng)新研制了安全高效、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)的S-APO成套技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)的裝置物耗能耗低、投資低、占地面積少、廢水排放量少，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
應(yīng)用該技術(shù)的天津石化15萬(wàn)噸/年CHP法制環(huán)氧丙烷工業(yè)裝置于今年6月30日完成滿負(fù)荷標(biāo)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)全面超越攻關(guān)目標(biāo)，環(huán)氧丙烷產(chǎn)品純度超過(guò)99.99%，產(chǎn)品已成功在高端聚醚等多個(gè)客戶(hù)企業(yè)應(yīng)用。此外，基于該技術(shù)開(kāi)發(fā)的30萬(wàn)噸/年S-APO技術(shù)工藝包已在國(guó)內(nèi)兩家企業(yè)完成技術(shù)許可，計(jì)劃明年正式投產(chǎn)。
環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝
目前PO的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要包括氯醇法、共氧化法（Halcon法）、異丙苯過(guò)氧化氫制環(huán)氧丙烷（CHPPO）法和過(guò)氧化氫制環(huán)氧丙烷（HPPO）法等。中國(guó)PO生產(chǎn)廠家使用的工藝有氯醇法、PO/SM、PO/MTBE、CHP以及HPPO。
2023年環(huán)氧丙烷工藝占比據(jù)介紹，上海院技術(shù)以丙烯和CHP為原料制備環(huán)氧丙烷，共有3個(gè)主要反應(yīng)：一是異丙苯空氣氧化制CHP，二是丙烯與CHP在環(huán)氧化催化劑存在條件下反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷和α,α-二甲基芐醇，三是α,α-二甲基芐醇催化氫解制異丙苯。早些年，國(guó)內(nèi)基本沒(méi)有先進(jìn)綠色的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)，企業(yè)大部分采用氯醇法，或與國(guó)外有技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)的企業(yè)合資。為解決技術(shù)上的關(guān)鍵難題，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)超疏水性含鈦介孔分子篩環(huán)氧化催化劑，并開(kāi)發(fā)脫水加氫雙功能氫解催化劑。前者在根本改善介孔材料穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，解決了催化劑選擇性與轉(zhuǎn)化率此消彼長(zhǎng)的“蹺蹺板”問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧化反應(yīng)穩(wěn)定性、選擇性、轉(zhuǎn)化率的共同提升;后者則將α,α-二甲基芐醇的脫水和加氫反應(yīng)合二為一，使其在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化。針對(duì)過(guò)氧化物易分解并有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了多段串聯(lián)、段間撤熱的丙烯環(huán)氧化反應(yīng)及系統(tǒng)控制技術(shù)，確保反應(yīng)溫度可控及CHP充分轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷安全穩(wěn)定運(yùn)行。
