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水相有机合成产业化关键技术的开发及清洁生产体系创建
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TQ031.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于绿色化工技术领域,精细化工是当今世界化学工业的发展重点,也是国家综合国力和技术水平的重要标志之一,在中国国民经济中占有重要地位。但是由于中国精细化工生产企业规模小和普遍采用间歇法为主的现状,难以实现零排放的清洁化生产工艺和全封闭的智能化生产方式,这已成为制约整个精细化工行业发展的瓶颈,因此国家中长期科技发展规划纲要明确提出将“流程工业的绿色化、自动化及装备”作为优先发展主题。水相有机合成作为国际上绿色化工的核心技术之一,经近四十年的研究,已在理论和实验室阶段取得了长足进展,但是由于一直未能突破水相非均相传质难和效率低、有机化工产品在水中难以分离与纯化、水介质难以循环套用的三大产业化共性关键技术难题,至今未能实现大规模产业化,因此水相有机合成大规模清洁化生产技术亟待突破。该项目以化学工业难度突出的精细化工产品为起点,选择具有代表性和普遍性的精细化学品为目标,重点攻克制约水相有机合成产业化的共性关键技术难题,创建清洁生产体系。主要创新点如下:创新点1:研究催化剂的组成效应、尺寸效应、晶面效应和界面效应对反应的影响规律,通过调控催化剂活性位点和载体界面,设计合成适用于水介质的多相催化剂,开发水相催化反应技术,构建与水相反应相匹配的高效催化体系,解决水相非均相反应传质难、生产效率低的产业化共性关键技术难题。创新点2:研究不同物料在水中的溶解度差异,利用各物料官能团性质,开发水相分离提纯技术,解决有机化工产品的分离提纯需要使用大量有机溶剂的共性关键技术难题。创新点3:研究分离产品后母液中残留组分的组成、性质、累积规律和敏感因素,开发特种净化技术,实现水的循环套用,解决水介质由于含有大量复杂有机成分,难以循环套用的产业化共性关键技术难题;针对精细化工生产过程中产生大量废盐的问题,开发耦合联产技术,变废盐为有用的资源,实现化工资源的可持续发展。创新点4:研究颗粒、气泡、液滴等对设备内流动、传递、反应过程的影响规律以及传质传热方式对非均相反应的影响,设计开发水相专用反应、分离和纯化设备,解决水相合成产业化的工程技术问题。以能量流高效利用和信息流智能管理为指导,开发连续化、智能化精准控制技术,解决精细化工产业间歇式操作难以实现全封闭智能化生产方式的难题,实现水相合成技术产业化从工艺到装备的绿色化、自动化。该项目已授权国家专利15项,发表论文4篇,出版著作1部,译著1部。已推广应用至农药、医药中间体和饲料添加剂等领域,近三年累计实现销售收入22.4亿元,利润4.1亿元,累计减排废水77.9万吨,废盐10.5万吨,废气9.8万吨,产生了良好的经济和社会效益。
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