《基于环氧烷烃定向开环反应制备醇醚系列高附加值精细化学品产业化关键技术》

奖项类别：中国石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖

技术简介：

基于环氧烷烃定向开环反应制备醇醚系列高附加值精细

化学品产业化关键技术

1.项目概述

本项目属于精细化工领域。精细化工是化学工业极具活力的新兴领域，大力发展精细化工，已成为我国调整化学工业结构、提升化工产业能级的战略重点。环氧化合物主要为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧氯丙烷(ECH)，与脂肪醇进行开环加成，然后再进行醚化、酯化、氨化或闭环反应，可制得一系列衍生精细化学产品，主导产品包括二元醇单醚、二元醇双醚、二元醇醚酯、聚醚胺、脂肪族缩水甘油醚等系列产品。二元醇醚为乙二醇和丙二醇的低碳醇醚，进行酯化、醚化制得醇醚酯和双醚，为非质子极性溶剂，分子中含有醚键、羟基、酯基，既亲油又亲水，称作“万能溶剂”；聚醚胺、脂肪族缩水甘油醚分子中含有胺基、环氧基，是环氧树脂固化剂、活性稀释剂等活性单体；主要用于涂料、胶黏剂、油墨、电子信息化学品、制药、印染、日化等行业，广泛应用于信息、新能源、新材料等战略性新兴产业。我国该类精细化学品开发应用起步晚，与发达国家相比，技术落后，采用间歇釜式反应，品种单一、品质低、污染严重，高端产品长期依赖进口，核心技术受制于人。

在国家与地方科技部门支持下，项目课题组对环氧精细衍生产品生产关键技术进行长达20余年的协同创新研究，系统开展了环氧衍生精细化学品制备高效可循环催化剂、连续化生产工艺、副产物物资源化利用技术及产业化开发研究，构建了醇醚类专用化学品清洁生产制造技术体系。获授权国家发明专利43项，发表相关学术论文53篇，牵头制定行业标准8项；国家重点新产品9个（省级28个），建立了自主知识产权体系；建立了6套万吨级连续管式开环、4套万吨级连续酯化、2套万吨级连续胺化及5套脂肪族缩水甘油醚生产装置，生产工艺技术国内领先，取代了进口，实现了批量出口。满足环保型涂料、电子信息化学品、复合材料等行业迫切需求，改变核心技术受制于人、高端产品长期依赖进口局面，经济、社会、生态效益显著。

2 产品开发中解决的主要问题

（1）环氧烷烃开环、酯化、醚化等传统催化剂反应活性低、选择性差、与产物分离困难；

（2）传统间歇釜式反应效率低、能耗高、产品质量稳定性差等问题；

（3）传统溶剂VOCS高、生物毒性高，非活性稀释剂环境污染，缩水甘油醚纯度低、总氯量高，品种单一和高端产品被国外长期垄断；

（4）环氧衍生精细化学品副产物多、污染大，副产残液、副产盐的资源化利用问题。

3、主要创新点

（1）研制了环氧衍生精细化学品用高效可循环催化剂。

发明了催化剂制备新方法，探讨了催化剂与反应间的构效关系，突破了高效、循环关键技术，研制了多种非均相固体催化体系，如负载型酸性催化剂、高氯酸盐、吡啶及苯并噻唑离子液体、镧镍基胺化催化剂等。

（2）突破了连续化反应技术瓶颈。

创制了湍流管式环氧烷烃开环、预反应/固定床两级串联酯化、气-液-固三相固定床临氢胺化连续化反应；针对环氧烷烃开环反应速度快、热效应大的问题，开发微通道反应技术，突破了醇醚类专用化学品连续高效反应技术瓶颈，降低了物耗、减少了排放，实现了高效转化。

（3）实现生产工艺优化与副产物资源化利用

完成了整体生产工艺的参数优化，突破了高品质ppb级金属离子含量、低氯含量电子信息化学品技术瓶颈，同时攻克了副产物高值化资源化利用技术，研制了环境友好低挥发性的醇醚溶剂、聚醚胺固化剂、脂肪族缩水甘油醚活性稀释剂三类绿色精细化学品，取代了进口，脂肪族缩水甘油醚国内市场占有率达60%，烯丙基缩水甘油醚等产品性能达到了国际先进水平。

（4）环氧衍生精细化学品清洁生产技术创制与产业化。

通过研制催化剂体系、创新反应技术及优化生产工艺，研制了高品质多功能环氧衍生精细化学品，创建了涵盖原料、生产工艺、核心装备、产品标准在内的成套技术体系，完成了清洁生产工艺包编制，建立了万吨级生产装置；规范我国醇醚类专用化学品生产和销售，引领产业规范化发展，促进行业技术进步，增强国际市场的核心竞争力。

研发人员：郭登峰