
项目介绍
本项目聚焦国家高端化学品发展迫切需求,利用石化工业副产的C4烷烃,通过离子液体(ILs)精准构筑低碳烷烃转化材料,突破了催化剂放大、配方、活化、成型、装填等核心技术,成功研制了高活、高机械强度的低酸型VPO催化剂,形成具有自主知识产权催化剂成套绿色制备技术。与现行工业技术相比,顺酐产品收率提高了11%,实现了百吨级工业生产,成功应用于10余套万吨级顺酐工业装置,规模累计90万吨/年。

技术特点
1)提出了利用离子液体微环境、特殊氢键、配位络合及元素定向导入精准构筑催化剂的新方法,创制了多活性位点的低酸型晶格氧ILO催化剂,催化剂综合指标优于国内外同类产品。2)研发了新型催化剂合成反应器和活化装置,实现了溶剂环境及活化氛围的有效调控,克服了催化剂放大过程中传质、传热等技术难题,形成了钒磷氧催化剂规模放大制备成套技术,制备的催化剂结构可控、质量优异、性能稳定。3)开发了基于新型催化剂特殊性能的丁烷高效氧化反应器,突破了气体分布、反应取热、催化剂级配装填等关键技术,实现了丁烷的高效选择性转化。相关成果通过石化联合会鉴定,专家一致认为该成果处于“国际领先”水平。

示范与应用
目前已推广至国内多家顺酐龙头生产企业,累计顺酐产能规模达90万吨/年。部分应用企业如下:惠州宇新化工有限责任公司,15万吨/年;洛阳炼化九源石化有限公司,4万吨/年;克拉玛依金源精细化工有限责任公司,4万吨/年;新疆凯涟捷石化有限公司,2万吨/年;齐翔腾达化工股份有限公司,5万吨/年;山 东瑞莱新材料有限公司,20万吨/年;福建万景新材料有限公司,20万吨/年;福建百宏集团,15万吨/年。

市场分析
顺酐作为一种重要的化工中间体,在未来电子材料、电子化学品、可降解塑料及医药中间体领域展现出广阔的应用前景。在电子材料领域,顺酐及其衍生物可通过化学改性制备具有优异热稳定性和高透明度的树脂,广泛应用于LED封装剂及其他高性能电子器件保护材料中,满足电子产业对材料性能日益苛刻的要求。在可持续发展领域,顺酐作为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等生物降解塑料的关键合成单体,市场需求已呈现供不应求的态势。多家上市公司,如金发科技、恒力石化和瑞丰高材,正积极扩产以满足这一需求。此外,顺酐在医药领域的应用也极为广泛,其作为重要的医药中间体,可用于合成抗菌药物、维生素以及其他高附加值医药产品,为精准医疗和新药研发提供重要支持。随着技术的不断进步与可持续发展需求的驱动,顺酐在上述领域的应用潜力将进一步释放,为化学工业和相关产业的转型升级提供强有力的支撑。
本项目自主研发的离子液体催化体系实现了丁烷氧化工艺的突破性进展。相较于传统苯法工艺,新型催化剂使反应选择性与单程转化率大幅提升,同时降低反应温度。节约原料成本的同时,实现了顺酐生产的绿色环保化。目前该技术已成功应用于国内十余套工业化装置,通过工艺耦合设计实现余热梯级利用,以年产10万吨顺酐的装置为例,每吨顺酐可产生10吨过热蒸汽,年产蒸汽量达100万吨,按照当前市场价格(每吨蒸汽约180元),年增效益达1.8亿元。单套装置年副产高压蒸汽45万吨,创造额外收益逾8000万元,不仅契合国家“双碳”战略目标,还展现了显著的能源利用和经济效益。

图集