有机催化团队

来源: 发布时间:2016-03-22
团队信息
  
课题组名称:有机催化团队 课题组网址:http://www.orgcatal.dicp.ac.cn
负责人:徐杰 工作单位:大连化学物理研究所 学科领域:精细化工
课题组院地合作联络人员 姓 名:高进 办公电话:0411-84379716 手 机: E-mail:gaojin@dicp.ac.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:张晨 办公电话:0411-84379769 手 机: E-mail:chenzhang@dicp.ac.cn
团队介绍
  

团队主要研究方向:

1. 催化选择氧化

围绕-CH3、-CH2、-CH等键的选择氧化活化等科学问题,开发烃类、醇类等选择氧化的新路线和新方法,为工业应用提供创新技术。

2. 催化选择加氢

开发不饱和有机化合物选择加氢、选择加氢脱氯等具有重要科学意义和应用背景的催化新方法和新技术。

3. 生物质转化

以糖类及其衍生物、甘油等生物基平台化合物为原料,催化转化制乙二醇、丙二醇、乳酸、马来酸、呋喃二甲醛、呋喃二甲酸等具有重要应用价值的精细化学品和大宗化学品。长远目标:以纤维素、木质素及其他生物质为原料,制备高分子材料单体以及新型液体燃料,发展非石油路线制备大宗化学品和能源产品的新方法和新技术。

4. 催化新材料

围绕石油化工、精细化工、生物质催化转化等重要过程,研究开发多相催化新材料、新型催化剂载体、均相催化新材料以及仿生催化新材料的制备新方法和应用新技术。

典型转移转化项目案例
  

1. 对二甲苯催化氧化技术工业应用

对苯二甲酸(PTA)是生产聚酯纤维、薄膜、聚酯瓶等材料的重要原料,广泛用于化纤、轻工、电子、建筑、国防等领域。聚酯纤维是最主要的合成纤维品种,占全球合成纤维总产量的近80%。目前我国PTA产能达4700万吨/年,表观消费量超过2600万吨/年。PTA是采用Co-Mn-Br催化体系,由对二甲苯(PX)氧化制得。为保证足够的反应深度,需使用大量溴化物,导致装置材质要求高、设备投资大。以现有PTA生产规模计算,全国PTA生产中溴化物用量超过65,000吨/年。大量溴的使用和排放,对环境造成极大持久性污染。另一方面,PTA行业也影响上游PX及下游聚酯、化纤行业的发展。因此,开发PTA生产中高效、环境友好的氧化催化新体系及其应用技术,实现节能、降耗、减排目的,具有重要的意义和应用前景。

本团队研究开发出PX氧化制PTA关键新技术,研制出具有自主知识产权的高效催化体系,提高氧化反应活性和效率,大幅降低溴用量。该技术在乌鲁木齐石化10万吨/年PTA生产装置连续应用6年,Co、Mn、Br用量可降低15%以上,并可减少醋酸溶剂消耗,装置运行稳定,产品质量优良。


2. 乙苯催化氧化技术工业应用

苯乙酮是溶解硝化纤维素、醋酸纤维素等的重要溶剂,也是制造香精香料等的重要精细化学品。苯乙酮传统生产采用AlCl3催化苯与乙酐反应,副产大量HCl和铝盐,成本高,污染大。

本团队研究开发出乙苯催化氧化制苯乙酮新技术。与企业合作,设计建成2000吨规模工业装置,实现了该技术的工业应用,苯乙酮产品纯度达99.5%以上,达到进口产品质量指标要求。


3. 甘油催化加氢制1,2-丙二醇

1,2-丙二醇是重要化学品,主要用于合成不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂等高分子材料,在汽车、船舶、建筑、电力、电子等行业得到广泛应用。全球1,2-丙二醇产量超过200万吨/年,我国需求量约80万吨/年,近年来我国消费量年均增长率超过10%。1,2-丙二醇传统生产方法主要以重要资源丙烯为原料,通过环氧化、水合等过程制得,依赖于石油资源消耗,工艺复杂,效率低,成本高且污染严重。

本团队研究开发出一条不依赖石油资源制1,2-丙二醇的新技术路线,以生物柴油、肥皂或脂肪酸生产过程副产的低品质甘油为原料,一步直接催化转化制得高品质1,2-丙二醇产品。完成了1000吨/年规模甘油加氢制1,2-丙二醇中试,甘油转化率达95%以上,1,2-丙二醇选择性90%以上。该技术通过了辽宁省科技厅组织的专家鉴定,2013年获辽宁省技术发明奖三等奖。