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技术进展
乙二醇两大全新技术!甲醇一步法生产乙二醇,CO2生产乙二醇
作者:CCIIN 来源:芳烃烯烃产业观察 浏览次数:2849次 更新时间:2019-04-22


      2018年3月,厦门大学的王野课题组与中国科学院大连化学物理研究所、能源材料化学协同创新中心的邓德会课题组、厦门大学的程俊课题组合作,在甲醇C−C键偶联直接制备乙二醇的研究上取得重要突破,相关成果发表在Nature Communications 上。

     甲醇经可控的C-C偶联反应制备C2或多个碳原子的化合物是化学领域极具吸引力和挑战性的反应。当前甲醇C−C键的偶联反应主要局限于羰基化反应和脱水偶联制备烯烃或芳香烃,即MTO或MTA过程,其特点是很难以高选择性获得特定的产物。保留甲醇分子的C-OH键而选择性地活化C-H键生成乙二醇被公认为是化学领域最具挑战性的反应之一。 

      王野课题组发展的光催化方法在CdS催化剂上首次实现了可见光照射下甲醇的脱氢偶联制备乙二醇和氢气的反应。在催化材料设计方面,他们与邓德会课题组合作,成功构建了多孔MoS2-foam修饰的CdS纳米棒催化剂,大幅度提升了可见光照射下乙二醇的选择性和生成活性,并通过设计反应分离的反应器,乙二醇选择性可达90%、收率16%、量子效率5% (450 nm)。
      他们进一步与从事理论计算研究的程俊课题组合作,对反应机理开展了深入的研究,提出CdS的光生空穴可以在不影响甲醇O−H键的情况下,通过质子和电子协同转移(CPET)过程选择性地活化甲醇的C−H键,生成羟甲基自由基(•CH2OH),•CH2OH从CdS表面脱附偶联生成乙二醇。该可见光驱动的甲醇转化新过程不仅提供了一种温和条件下乙二醇高效制备的方法,而且为存在羟基等官能团的小分子中惰性C−H键的选择活化开辟了一条新的途径。
 

      2018年12月,由中国科学院过程工程研究所离子液体与绿色工程团队历时十五年持续研发,并于2014年与江苏奥克化学有限公司签约合作完成的“固载离子液体催化二氧化碳转化制备碳酸二甲酯/乙二醇(DMC/EG)绿色工艺”项目通过了科技成果鉴定。

      该项技术成果利用二氧化碳废气为原料,与环氧乙烷在离子液体催化剂的作用下,通过羰基化反应生成碳酸乙烯酯,然后碳酸乙烯酯再与甲醇反应生产碳酸二甲酯和乙二醇。研究开发了固载离子液体催化二氧化碳转化制备碳酸二甲酯/乙二醇绿色工艺;发明了固载离子液体催化剂,具有环氧乙烷单程转化率高、原料适应性强、催化剂无需分离等优势,并实现量产工业化示范应用;攻克了羰基化反应器气液均匀分布等关键技术,创新开发了万吨级固载离子液体气液固三相列管式反应器;研究开发了醇解反应-变压共沸精馏耦合过程强化技术,创新实现了全系统热网络优化集成,大幅降低了能耗、显著提高了经济性、减少了设备投资;形成了具有自主知识产权的成套技术专利成果。

      由辽宁省石油化工规划设计院有限公司设计,江苏奥克化学有限公司采用该技术建成了万吨级工业化示范装置并实现了稳定运行,碳酸二甲酯品质达到电池级标准,乙二醇品质优于国家标准。

      第十届煤制乙二醇技术经济研讨会将于2019年4月25-26日在云南昆明召开。会议将探讨乙二醇供需展望与煤制乙二醇产能预测,草酸酯路线煤制乙二醇技术优化与工艺升级,煤基乙二醇在聚酯行业的应用经验,全新甲醇-甲醛路线煤制乙二醇技术优势分析,乙二醇期货市场的行业影响,合成气草酸酯高价值下游产品,甲醇一步法制乙二醇与CO2制乙二醇技术研发与工业化应用等。

      2019可降解塑料技术与市场论坛将于4月24-25日在云南昆明召开。会议将探讨可降解塑料政策发展趋势与市场机遇,八大可降解塑料—聚乳酸(PLA)、淀粉类(PSM)、聚酯类(PBS/PBAT/PBSA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、CO2共聚物和聚乙烯醇(PVA)—生产技术与成本降低展望,可降解塑料原料多元化与下游应用领域的拓展,可降解塑料完全生物降解条件与机理研究等。