我國科學家研發的多相氫甲?;夹g實現工業應用
2020-09-16 16:19:49 星期三 來源: 新華網
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  新華網沈陽9月16日電(記者王瑩)近日,由中國科學院大連化學物理研究所提供關鍵技術(工藝包和催化劑)、上海寰球工程有限公司設計、寧波巨化新材料有限公司投資建設,具有完全自主知識產權的“5萬噸/年乙烯氫甲?;a正丙醇工業化裝置”實現全流程一次投產成功,產品正丙醇達到國際優極品標準。

  這一新成果不僅極大提升了我國高端正丙醇自主供應能力,同時該裝置采用多相催化技術,是多相氫甲?;磻状螌崿F工業應用,破解了困擾催化界80多年的均相催化多相化難題。

  氫甲?;磻菍⑾N、氫氣和一氧化碳轉化為醛類化合物的反應,該過程的原材料利用率接近100%,在優化利用資源方面具有重要意義。但與此同時,氫甲?;呋^程中存在諸如催化劑與產物分離困難、貴金屬和配體的流失、大量低品位反應熱沒能得到有效利用等問題,但迄今為止,氫甲?;I生產還都只能采用均相催化過程來實現。

  中國科學院大連化學物理研究所研究員丁云杰、嚴麗團隊多年來致力于氫甲?;啻呋嘞嗷夹g的研究,先后解決了80多年來該領域中始終沒有解決的配體和活性金屬組分的流失等難題和多相催化技術中貴金屬利用率低的問題。該技術采用徑向固定床反應工藝,不僅實現了無溶劑工業化生產,而且突破了催化劑核心技術和工藝關鍵技術的有機集成的技術瓶頸,解決了如何有效利用大量低品位反應熱等難題。相關成果發表在《催化雜志》(Journal of catalysis)和《綠色化學》(Green Chemistry)等學術刊物上。

  與國內外現有烯烴氫甲?;夹g相比,此次實現工業應用的新技術采用新型催化劑,催化劑上的貴金屬無流失,且原子利用率接近100%;催化劑與反應體系分離簡單,大大降低反應成本;產品雜質少純度高,通過在工程化中的節能設計,反應中大量的低品位熱量得到了高效利用。

  值得一提的是,此次投產的乙烯氫甲?;I裝置的核心催化劑采用具有原始創新性的單原子催化劑,讓一個實驗室中的概念在短短的9年里就實現了工業生產的實際應用。單原子催化的概念由大連化物所張濤院士等于2011年提出,近年來已成為催化領域研究的前沿熱點。該裝置的成功投產,不僅為單原子催化劑的廣泛工業應用提供了范例,也進一步豐富了單原子催化理論。

  該項目得到了中國科學院戰略性先導科技專項(A類)“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、中國科學院戰略性先導科技專項(B類)“能源化學轉化的本質與調控”和大連化物所-青島能源所融合基金的資金支持。

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【糾錯】 責任編輯: 趙健彤
遼寧新聞
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