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中科院化工合成新材料技術20160909期

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每周推薦技E網最新掛牌項目,本周為6項中科院系統能源化工類技術。

1、對苯二甲酸(PTA)生產關鍵技術


項目背景 

對苯二甲酸是氧化產品中需求量和進口量都較大的石油化工產品,也是化纖、塑料和聚酯行業最重要的單體,在對苯二甲酸生產過程中,氧化催化劑和氧化技術是核心。現有的催化劑體系中需要添加大量的溴元素,再提高催化氧化反應活性、降低氧化反應溫度等具有不可替代的作用。由于采用大量含羞催化劑,反應過程中排放大量的溴甲烷和其它含溴化合物。大量的含溴化合物將以有機物排放到大氣中,嚴重污染環境,對生態環境和運行設備構成極大的威脅。

  • 項目簡介 

該項目開發了新型高效低溴或無溴催化劑的烴類選擇氧化催化新材料,包括金屬氧化物有機修飾催化新材料、有機非金屬催化新材料、以及含氮正離子催化新材料,應用于烴類的選擇氧化過程。完成1項具有重要影響的10萬噸/年規模對二甲苯氧化工業應用實驗和工業應用技術成果,申請發明專利2-4件,形成具有自主知識產權的對苯二甲酸(PTA)生產關鍵技術,提升選擇氧化催化新材料和新技術的自主創新能力和水平。為大宗化學品合成過程的綠色生產,提供關鍵技術和支撐體系。實現對二甲苯氧化工業實驗規模:10萬噸/年。對二甲苯轉化率達到98%,氧化選擇性達到95%。氧化反應體系中溴的濃度從600ppm降低到400ppm以下。 

  • 市場前景 

本項目開發成功后,用于PTA生產的催化劑溴含量大幅度降低,可以有效地減輕設備腐蝕,減少裝置停車的頻次,使反應能夠長時間連續運行;同時催化劑活性增加,可以減少部分物料消耗,如醋酸鈷、氫溴酸、醋酸等,具有顯著的經濟效益。

2、高純全多孔球形硅膠基質

  • 項目背景 

高效液相色譜由于其分離效率高、選擇性好、快速簡便等優點,是目前分析檢測和制備最有效的手段,而其核心部分為色譜柱硅膠具有良好的機械強度、容易控制的孔結構和比表面積、較好的化學穩定性和熱穩定性以及專一的表面化學反應等優點,是目前應用最廣泛的色譜填料材料。但該材料基本被國外公司壟斷生產,導致色譜柱的價格居高不下。

  • 項目簡介 

多年來,項目團隊一直對堆砌硅珠法進行了重大改進再創新,獲得了自有技術,目前硅膠基質材料已經完成公斤級制備工藝優化,合成的硅膠基質球形度好,粒度均勻(5微米和10微米),具有良好的機械強度,金屬離子Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、Zr、Ti的含量分別≤10ppm,總金屬離子含量≤100ppm。 

采用不同的有機官能團,對硅膠基質表面進行化學修飾,可獲得具有良好分離能力的正相色譜填料、反相色譜填料、離子色譜填料、親和色譜填料、手性色譜填料等。

  • 市場前景 

生產的球形硅膠基質在成本上低于國外同行一半以上,在需求量巨大的市場空間內,在進一步提高產品質量的基礎上,就有可能替代國外產品占領市場。力求產品達到性能和質量一流、價格最低、并做好售后服務和技術服務工作,在市場上樹立良好的口碑,以期將來占領一定的市場份額。

3、?環己酮催化氧化制備-己內酯產業化

  • 項目背景 

?-己內酯(CL)是一種重要的有機化學中間體和有機合成試?劑。聚-己內酯(PCL)是一種非常重要的生物可降解材料,具有良好的生物相容性和降解性,?在薄膜,涂料,醫用材料等領域已有廣泛的應用。由于-己內酯的合成過程存在生產的安全性和產品的穩定性差等問題,因此合成難度較大。

  • 項目簡介 

?由-己內酯可得到多種衍生物,己內酯改性的多元醇、己內酯丙烯酸單體、己內酯低聚物等,已經被成功應用于多種聚合物材料的改性,以改善材料的色澤、提高其柔韌性、抗沖擊性、耐溶劑性和耐水性等,被廣泛應用與皮革、鞋帽、飾品、家居以及汽車等加工制造領域。

  • 市場前景 

?目前,-己內酯國內不能生產,都由國外進口,大批量購貨價格在4-5萬元/噸,聚-己內酯的價格更是在6萬元/噸以上。醫用聚e-己內酯價格為5000萬元/噸。長春應化所擁有自主知識產權的技術,生產-己內酯的價格能夠達到3萬元/噸以下。聚-己內酯的價格在4萬元以下。目前國內-己內酯需求在萬噸左右,市場銷售額數億元,并在逐年上升。產值相當可觀,對-己內酯單體和聚-己內酯的開發形成的產業鏈將帶動整個可降解塑料行業的發展,無疑會帶來巨大的社會效益和經濟效益。

4、抗菌除味與高效防火的綠色功能纖維

  • 項目背景 

紡織品在日常生活及工業、醫藥衛生等領域中都得到了廣泛應用。但是作為一類高分子材料,其容易燃燒的不足帶來了一定的安全隱患;同時織物容易滋生細菌,從健康衛生的角度考慮,開發高效防火與抗菌的綠色環保織物就顯得尤為必要。

  • 項目簡介 

目前單一的抗菌織物或防火織物都有一定的報道,但同步實現防火與抗菌的功能卻未見相關產品報道。本項目在織物表面構筑了安全防火且抗菌除味的新型雙功能涂層,解決了目前織物涂層功能單一、處理工藝復雜且耐水性差的不足。具有工藝簡單、環保無污染適用面廣、性能優異的特點。

性能指標:(1)火災發生時織物可以達到快速自熄的效果;(2)織物對不同類型的細菌(陽性大腸桿菌和陰性金黃色葡萄球菌)都具有很好的殺菌效果,殺菌率可達到100%。 

  • 市場前景 

該成果為纖維織物的多功能化提供了新思路,可廣泛應用于汽車內飾、地毯、窗簾、各類醫用紡織品等行業。

5、PVA系列高效脫汞吸附劑  

  • 項目背景 

PVA系列高效脫汞吸附劑是針對含汞廢水深度處理領域所存在的缺乏高性能除汞材料這一問題而開發的一種新型環保材料。 

  • 項目簡介 

該材料對汞離子的吸附性能好(吸附容量可達585.90mg/g),去除效率高(去除率可達99.9%),含汞廢水經其處理之后能夠達到行業一級排放標準(≤0.005 mg/L),可廣泛應用于電石法聚氯乙烯生產、鉛鋅礦冶煉、混汞煉金、石油開采等行業產生的含汞廢水的有效處理。

PVA系列高效脫汞吸附劑的整個制備過程均在水溶液中進行,制備方法簡便,無需特殊的工藝設備,能耗低,生產成本低,環境友好,易于產業化。

  • 市場前景 

目前,PVA系列高效脫汞吸附劑已完成中試放大生產工藝研究,材料性能已經通過工業化試驗驗證,可以進行材料的規模化生產和市場應用推廣。

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