【交汇点6月30日】记者近日从江南大学获悉,由该校化学与材料工程学院东为富、王世波教授团队与相关企业合作开展的全球首套石油基万吨级顺酐加氢制备丁二酸酐项目——一期年产1万吨丁二酸酐和丁二酸项目已平稳运行一个月,产出的丁二酸酐产品纯度稳定在99.5%以上,最高纯度达到99.9%,达到国际领先水平。
丁二酸酐和丁二酸,常温常压下均为白色结晶固体,是一种重要的化工原料。丁二酸酐和丁二酸是石油基可降解聚酯(聚丁二酸丁二醇酯即PBS)的合成原料之一,可替代PP应用于等领域。
我们日常使用一次性餐具、一次性酒店塑料用品、纺丝等都是聚丙烯材料。其在自然条件下有限的时间内不可降解,是主要的白色污染源之一。而生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)因其环保友好属性,正在越来越多的场合代替聚丙烯(PP)。因此,作为PBS的关键单体原料,聚合级丁二酸酐和丁二酸就显得至关重要。
那么,什么是丁二酸酐及丁二酸呢?东为富介绍,丁二酸酐及丁二酸常温常压下均为白色结晶固体,是重要的化工原料。在食品加工助剂方面,主要作为食品增稠剂与酸味剂,增加食品的黏度与口感,广泛用于我们食用的乳制品、果酱等食品中,是符合国家标准的常见食品添加剂,在医药和农药领域都有所涉及。
但是,传统的丁二酸酐及丁二酸生产工艺存在着能耗物耗高,耗水量大,污水排放量高,产品纯度差,难以大规模生产等问题,一直以来是制约生物可降解材料PBS及PBST产业快速发展的“卡脖子”难题。“该项目的成功为低成本大规模生产优质丁二酸酐及丁二酸提供了技术优选项,将有效连接绿色化工新材料产业链条的‘油头’与‘塑尾’。”东为富表示。
“5月31日,我们的装置在旭科新材料(山东)有限责任公司正式投料生产,一次开车成功。6月6日稳定产出了纯度在99.5%以上的优等丁二酸酐产品,最高纯度达到99.9%以上。”东为富告诉记者,这套装置也是迄今为止全球范围内同类产品规模最大的生产装置。
“从以往来看,丁二酸酐规模化生产主要受限于催化剂及生产工艺等关键要素的限制,生产出高品质产品的技术难度很大。生产中严格控制工艺指标,也对装置的平稳操作性能提出了极高的要求。目前国内同类装置多停留在了千吨级的水平。”王世波补充说明。石油基万吨级顺酐加氢制备大规模生产后,标志着丁二酸酐/丁二酸大规模生产成为可能。为未来PBS与PBST大规模生产提供质优价廉的丁二酸/丁二酸酐原料,为未来PBS与PBST大规模推广应用创造条件。
据悉,江南大学东为富、王世波教授团队常年聚焦于功能高分子材料及生物可降解材料基础研究工作,基于对高分子材料结构与性能关系的深刻认识,结合传统工业催化的优点,秉持绿色原子经济转化的理念,创新性地提出了顺酐高选择性固定床液相连续加氢催化体系及关键技术。
“可降解材料作为国家战略性新兴产业发展方向,是新材料重点发展领域。”东为富表示,未来团队将继续聚焦服务国家战略需求,持续推动校企产学研合作,积极响应习近平总书记的号召,将论文写在祖国大地上,在实践中真解决问题、解决真问题,持续推动产业技术颠覆性创新。
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