合作信息
環狀碳酸酯的制備新工藝
發布單位:南開大學
所屬行業:節能環保、新材料
合作信息類型:意向合作
機構類型:高等院校
供求關系:供應
合作信息期限:2016-12
參考價格:面議
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合作信息簡介
基于人們對資源和環境問題的關注及實現可持續發展的社會需求,以消除污染、合理利用資源、實現可持續發展為目標的綠色化學已成為當前化學研究的熱點和前沿。
二氧化碳作為一種典型的可再生資源,具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學惰性、大量存在于自然界中等特點和無溶劑殘留而且對環境友好等優點;同時它也是一種溫室氣體,對它的資源化利用,還可以減輕環境負荷。回收再利用的二氧化碳主要用于生產基本化工原料及具有應用價值的綠色化工產品。目前,每年大約有110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產品的合成,如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應用價值和廣闊的市場前景。基于資源和環境因素考慮,二氧化碳的化學轉化與利用具有很高的應用價值和理論意義。
環狀碳酸酯,如碳酸丙烯酯,僅用作高能電池及電容器的優良介質,世界市場需求量就達200-300萬噸;酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸,而目前國內生產量僅在1000-2000噸,供不應求,市場前景十分廣闊;隨著社會對綠色環保的重視,許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替,必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用,其市場需求量還要不斷增加。
碳酸丙烯酯是一種高效溶劑和優良抽提劑,性質穩定、無毒、純的溶劑對碳鋼設備沒有腐蝕,它對高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中的二氧化碳和硫化氫,效果顯著。在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質,在高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業上可用作合成纖維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑;此外,它還是一種用途極其廣泛的有機合成原料和中間體。
國內外現狀:利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯,目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化劑。新型催化劑的設計開與發是其熱點。
本新工藝的技術路線是設計并合成非均相催化劑和親二氧化碳的均相催化劑,用超臨界二氧化碳作為溶劑,實現催化劑與產物的直接分離并循環使用。篩選出的高活性、高穩定性固體催化劑能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳反應制備環狀碳酸酯。上述高活性固體催化劑可回收再利用,應用于間歇式反應器,反應完成后只需用簡單的過濾便可實現催化劑與產品的分離;應用于固定床式反應過程,可實現連續生產。工藝過程中,超臨界二氧化碳作為反應溶劑替代傳統有機溶劑,不僅能實現清潔生產,而且能簡化產品分離、純化過程。
該環狀碳酸酯的制備新工藝,可簡化產品及催化劑的分離,直接通過減壓閥分出的產品,不需經過任何分離、純化過程,純度高達99%以上。將這類固體催化劑應用到其他環狀碳酸酯的合成,能成功地催化多種環氧化物與二氧化碳的加成反應,制備環狀碳酸酯。這類高效、快速親二氧化碳的高分子負載催化劑,使得“一相反應、兩相分離”,實現均相催化劑的回收使用,大大降低生產成本。
二氧化碳作為一種典型的可再生資源,具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學惰性、大量存在于自然界中等特點和無溶劑殘留而且對環境友好等優點;同時它也是一種溫室氣體,對它的資源化利用,還可以減輕環境負荷。回收再利用的二氧化碳主要用于生產基本化工原料及具有應用價值的綠色化工產品。目前,每年大約有110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產品的合成,如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應用價值和廣闊的市場前景。基于資源和環境因素考慮,二氧化碳的化學轉化與利用具有很高的應用價值和理論意義。
環狀碳酸酯,如碳酸丙烯酯,僅用作高能電池及電容器的優良介質,世界市場需求量就達200-300萬噸;酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸,而目前國內生產量僅在1000-2000噸,供不應求,市場前景十分廣闊;隨著社會對綠色環保的重視,許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替,必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用,其市場需求量還要不斷增加。
碳酸丙烯酯是一種高效溶劑和優良抽提劑,性質穩定、無毒、純的溶劑對碳鋼設備沒有腐蝕,它對高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中的二氧化碳和硫化氫,效果顯著。在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質,在高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業上可用作合成纖維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑;此外,它還是一種用途極其廣泛的有機合成原料和中間體。
國內外現狀:利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯,目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化劑。新型催化劑的設計開與發是其熱點。
本新工藝的技術路線是設計并合成非均相催化劑和親二氧化碳的均相催化劑,用超臨界二氧化碳作為溶劑,實現催化劑與產物的直接分離并循環使用。篩選出的高活性、高穩定性固體催化劑能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳反應制備環狀碳酸酯。上述高活性固體催化劑可回收再利用,應用于間歇式反應器,反應完成后只需用簡單的過濾便可實現催化劑與產品的分離;應用于固定床式反應過程,可實現連續生產。工藝過程中,超臨界二氧化碳作為反應溶劑替代傳統有機溶劑,不僅能實現清潔生產,而且能簡化產品分離、純化過程。
該環狀碳酸酯的制備新工藝,可簡化產品及催化劑的分離,直接通過減壓閥分出的產品,不需經過任何分離、純化過程,純度高達99%以上。將這類固體催化劑應用到其他環狀碳酸酯的合成,能成功地催化多種環氧化物與二氧化碳的加成反應,制備環狀碳酸酯。這類高效、快速親二氧化碳的高分子負載催化劑,使得“一相反應、兩相分離”,實現均相催化劑的回收使用,大大降低生產成本。