概述:
環(huán)氧丙烷(PO) 是生產(chǎn)聚醚多元醇，并進(jìn)一步生產(chǎn)聚氨酯的原料。環(huán)氧丙烷成套技術(shù)是以丙烯、過(guò)氧化氫異丙苯(CHP)、空氣和氫氣為原料，通過(guò)異丙苯氧化、丙烯環(huán)氧化和二甲基芐醇(DMBA)氫解制異丙苯，異丙苯循環(huán)使用來(lái)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷。2003年起，對(duì)合成PO成套技術(shù)進(jìn)行全面研究，成功開(kāi)發(fā)了具有超疏水特性的高性能含鈦介孔丙烯環(huán)氧化催化劑和雙功能DMBA氫解催化劑。以上述催化劑為基礎(chǔ)，成功開(kāi)發(fā)了具有原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)特征的綠色環(huán)保PO成套技術(shù)。
該項(xiàng)目累計(jì)獲得中國(guó)授權(quán)發(fā)明專利43件,榮獲中國(guó)石化前瞻性基礎(chǔ)性研究科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

環(huán)氧丙烷成套技術(shù):
環(huán)氧丙烷技術(shù)是一種具有原子反應(yīng)經(jīng)濟(jì)特征的綠色環(huán)保型PO成套技術(shù)，已經(jīng)在天津石化建成15萬(wàn)噸/年P(guān)O工業(yè)示范裝置，其技術(shù)特點(diǎn)如下:
(1)環(huán)氧化反應(yīng)系統(tǒng)安全高效:多段串聯(lián)，段間撤熱的丙烯環(huán)氧化反應(yīng)及控制系統(tǒng);可采用較高濃度CHP原料和較低的丙烯/CHP比，降低能耗;可根據(jù)催化劑壽命周期不同的反應(yīng)活性，通過(guò)合理安排反應(yīng)器排列順序，確保CHP充分轉(zhuǎn)化,消除安全風(fēng)險(xiǎn)。
(2)氫解反應(yīng)系統(tǒng)高效節(jié)能:將二甲基芐醇的脫水加氫有效耦合,開(kāi)發(fā)成功了雙功能Pd基氫解催化劑。根據(jù)雙功能催化劑特點(diǎn)，巧妙設(shè)計(jì)二段氫解工藝,實(shí)現(xiàn)催化劑高選擇和高轉(zhuǎn)化的統(tǒng)一，顯著降低異丙苯的損耗。
(3)高效產(chǎn)品精制工藝及優(yōu)異的產(chǎn)品品質(zhì):有機(jī)酸富集-堿洗/水洗脫除工藝,將小部分反應(yīng)液體產(chǎn)物采用高效堿洗/水洗設(shè)備有效脫除有機(jī)酸，減少PO在堿洗過(guò)程中的損失。開(kāi)發(fā)了PO萃取精餾工藝及萃取劑凈化工藝，提高循環(huán)萃取劑純度及PO收率，PO產(chǎn)品純度達(dá)到99.99%以上。

環(huán)氧化及氫解催化劑:
環(huán)氧丙烷成套技術(shù)包括二種催化劑:超疏水性Ti/HMS環(huán)氧化催化劑和雙功能Pd基氫解催化劑。

Ti/HMS環(huán)氧化催化劑主要特點(diǎn)如下:
環(huán)氧化催化劑性能優(yōu)異:首次根據(jù)仿生學(xué)原理,利用荷葉的超疏水特性及其產(chǎn)生超疏水性的超微納米結(jié)構(gòu)和表面蠟質(zhì)層機(jī)理，創(chuàng)制用于CHP氧化丙烯制PO的具有超微納米孔結(jié)構(gòu)和超疏水特性的高效含鈦介孔分子篩環(huán)氧化催化劑Ti/HMS.
(1)高活性: Ti/HMS環(huán)氧化催化劑CHP轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上。
(2)高選擇性: Ti/HMS環(huán)氧化催化劑PO和DMBA選擇性達(dá)到99%以上。
(3)高穩(wěn)定性: Ti/HMS環(huán)氧化催化劑壽命達(dá)到6-12個(gè)月(同類產(chǎn)品壽命4.5-9個(gè)月) .
(4)環(huán)境友好:催化劑無(wú)有害組分和腐蝕性組分，不污染環(huán)境。

雙功能Pd基氫解催化劑主要特點(diǎn)如下:
(1)高活性: Pd基氫解催化劑DMBA轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上。
(2)高選擇性: Pd基氫解催化劑異丙苯選擇性達(dá)到99.5%以上。
(3)高穩(wěn)定性:采用雙功能Pd基氫解催化劑壽命超過(guò)2年，保持長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行期間保持反應(yīng)性能。
(4)環(huán)境友好:催化劑無(wú)有害組分和腐蝕性組分，不污染環(huán)境。

推廣應(yīng)用:
環(huán)氧丙烷成套技術(shù)已許可天津石化1 5萬(wàn)噸/年P(guān)O工業(yè)示范裝置，已順利投產(chǎn)。