我国H12MDA绿色制备技术居国际先进水平
2023-01-21
2022 年9 月3 日,陕西煤业化工技术开发中心有限责任公司(简称“陕煤技术中心”)与中国科学院过程工程研究所合作开发的4,4'-亚甲基二苯胺(MDA)催化加氢绿色制备4,4'-亚甲基双环己胺(H12MDA)技术在西安通过了陕西省石油和化学工业联合会组织的成果鉴定。以西北大学化工学院教授李稳红为主任的鉴定委员会一致认为,该技术采用自主开发的高效催化剂,未使用碱液,反应条件温和,达到国际先进水平。
H12MDA 是特种胺的一种,下游产品涵盖MDI、高品质环氧固化剂、聚酰胺材料、弹性体、纤维、泡沫塑料等,在风电叶片、光学、液晶显示和光纤通信等高新材料领域有着广泛的应用前景。目前,全球仅有美国、德国及中国等国家的少数几家企业拥有H12MDA 工业化生产技术,均需采用贵金属催化剂,生产过程需添加碱液,而且反应温度和压力较高。
MDA 催化加氢绿色制备H12MDA 技术以MDA 为原料,采用自主开发的新型高效专用催化剂,不添加高污染的液碱,在较为温和的条件下转化为H12MDA,成为一种新的低成本绿色工艺路线。
中科院过程所介绍,针对传统工艺存在反应条件苛刻、反应体系复杂、产品选择性较低,以及需要在四氢呋喃溶剂中添加碱液抑制脱氨和缩合副反应等问题,研究团队创新提出了含氮载体低负载Ru基催化剂制备技术,形成金属-N配位中心,提供了催化剂表面丰富碱性位,实现了金属有效固载,防止颗粒团聚。该催化剂具有高选择性、高活性、高稳定性且易于放大制备等特点,可有效抑制反应过程中的副产物。
依托该实验室小试技术,陕煤技术中心在陕西渭南建成了百吨级MDA 催化加氢绿色制备H12MDA中试装置,打通了工艺流程,实现了长周期安全稳定运行;同时优化工艺过程,调整物料配比,明确了最佳反应条件,为后续工业化装置提供了依据。此前经陕西石化联合会组织专家72 h 现场考核,MDA 转化率达100%,H12MDA收率96.5%,技术的可靠性和稳定性得到验证。
专家认为,该技术未使用碱液,“三废”排放减少,反应条件温和,具有绿色环保、安全性更高等特点,建议加快工业化应用。
陕煤技术中心表示,随着高端聚氨酯、高品质固化剂等新产品的广泛应用,芳香胺和脂环胺的需求将持续增长,绿色合成技术成为发展趋势。中心下一步将加大H12MDA 绿色制备技术工业化推广力度,并以该技术为核心,不断拓展特种胺-高端异氰酸酯-聚氨酯新材料上下游产业链,提高产品附加值,打破国外技术和产品垄断。