1. 項目背景
1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一種重要的化工基礎原料,可用于制造各類增塑劑、乳化劑等產品,還可用于食品、醫(yī)藥、清潔劑、服飾、裝飾材料等諸多民生領域,其應用最廣泛的是作為制備新型聚酯纖維聚對苯二甲酸丙二醇酯PTT的單體。
PTT材料結合了聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的優(yōu)良性能,廣泛應用于地毯、紡織纖維、單絲、薄膜和無紡布等日用品領域以及工程熱塑性塑料領域。受國內PTT等新型高性能材料以及精細化學品的旺盛需求的影響,1,3-PDO的市場規(guī)模正在迅速增長。
1,3-PDO的生產技術分為化學法和生物法,主流工藝是以美國DuPont公司開發(fā)的生物發(fā)酵法為代表的生產工藝,全球產能占比超過90%。20世紀90年代以來,以德國Degussa公司開發(fā)的丙烯醛水合氫化工藝和美國Shell公司開發(fā)的環(huán)氧乙烷羰基化工藝實現(xiàn)工業(yè)化生產,并進一步實現(xiàn)了聚合級1,3-PDO的生產。
目前國內開展丙烯醛法的研發(fā)單位主要有上海石化、蘭州石化、黑龍江石油化工研究院等;開展環(huán)氧乙烷法的研發(fā)單位主要有中石化北京化工研究院、中科院蘭州化物所等;開展微生物發(fā)酵法的研發(fā)單位主要有清華大學、華東理工大學、大連理工大學、山東大學等。但目前絕大多數(shù)研發(fā)單位的技術開發(fā)還處于小試、中試階段。
2. 3-羥基丙醛滴流床液相加氫制備1,3丙二醇技術
3-羥基丙醛水溶液屬于熱敏性物料,在加氫制備1,3-PDO過程中,要求加氫催化劑具有低溫活性好和長期耐水性能好等優(yōu)勢。
基于多年滴流床液相加氫技術開發(fā)和項目實施經驗,合肥江新化工科技有限公司研發(fā)出兩級串聯(lián)滴流床液相加氫專利技術,采用非貴金屬系的負載鎳催化劑。該催化劑低溫活性好,第一級反應溫度控制在80℃左右,將3-羥基丙醛大部分轉化,再通過第二級在高溫下將3-羥基丙醛完全轉化。該技術已在3-羥基醛類滴流床液相加氫制備二醇類項目上得到工業(yè)化應用,專利工藝技術和專有催化劑得到長期應用的檢驗。
本項目反應器采用專有的床層式滴流床液相加氫反應器,不采用列管反應器,催化劑裝卸方便。無循環(huán)氫氣壓縮機,氫氣單耗少,工藝流程短,投資低,能耗低。
催化劑為負載鎳催化劑,供貨狀態(tài)為還原水封型,到現(xiàn)場裝填后直接使用,不需要還原。
合肥江新可提供完整工藝包、催化劑、設計協(xié)調、指導催化劑裝填和指導開車等技術服務。
我公司具有10套以上滴流床液相加氫系統(tǒng)工藝包設計和運行經驗,可以根據(jù)客戶需求,單獨開發(fā)工藝技術;有完整的技術產權支撐,擁有專利技術的反應器,并已在多套項目上得到驗證;科研設計實力強,可持續(xù)保持技術的先進性;項目推進速度快;業(yè)主可以根據(jù)需求選擇最佳的合作方式。
3. 1,3-丙二醇副產正丙醇沸石膜脫水技術
3-羥基丙醛滴流床液相加氫制備1,3-丙二醇工藝過程中會副產正丙醇,正丙醇與水會形成最低共沸物,共沸物的組成為:正丙醇71.7wt%、水28.3wt%。
為降低能耗和提高副產品經濟價值,可將沸石膜脫水與精餾相結合,以得到高品質正丙醇產品,在此過程中,需使用CHA耐水膜,型號為ZX1或ZX2。
沸石膜脫水技術介紹:
ZEBREX?是一種先進的沸石膜脫水工藝技術,可應用于各種溶劑,如異丙醇、乙醇(包括生物乙醇)、丙酮、正丙醇、丁酮(甲乙酮)、N-甲基吡咯烷酮、氟系列專用溶劑等多種燃料或有機溶劑的脫水,以用于提高產品品質或進行溶劑回收。沸石膜脫水技術也可用于酯化反應,以加快酯化反應速率和轉化率。
此技術可廣泛應用于煤化工、制藥、精細化工、生物乙醇、飲料、廢溶劑回收、電子、半導體、新能源等領域。
我們提供三種型號的膜管ZEBREX?ZX0、ZEBREX?ZX1、ZEBREX?ZX2,這三種沸石膜均可以用于液相脫水,ZEBREX?ZX1和ZEBREX?ZX2屬于耐水耐酸膜,可以用于酸性高含水量的溶劑脫水。
應用條件:
沸石膜脫水由于其能耗較低,特別適合于如下條件:
溶劑-水形成共沸物的場合,而共沸精餾分離能耗較高,例如:乙醇、四氫呋喃、異丙醇、正丙醇、乙腈、丁醇、乙酸乙酯、苯等;
由于空間限制,無法使用精餾進行分離的場合;
另外,還可以用于其他醇、醚、酮和酯等溶劑分離場合,例如:丙酮、丁酮、 N-甲吡咯烷酮(NMP)、氟系列專用溶劑、二甲基乙酰胺(DMAC)等。
具體應用領域說明如下:
(1)酯化反應:將反應水從反應體系中脫除,加快反應速率,提高轉化率;
(2)乙醇/水分離:如生物乙醇、煤制乙醇、煤制乙二醇副產乙醇、精細化工和醫(yī)藥化工用乙醇/水分離等;
(3)可降解塑料行業(yè):PBAT副產四氫呋喃分離;
(4)BDO行業(yè):醛炔法副產丁醇水溶液的脫水,順酐法甲醇塔外采丁醇有機廢液的回收;
(5)異丙醇/水分離:丙酮加氫制異丙醇、精細化工和醫(yī)藥化工用異丙醇/水分離;
(6)食用酒行業(yè):低溫分離,以保持酒中氨基酸成分;
(7)廢溶劑處理:以回收溶劑并減少排放。
專利號:ZL202222373347.3 專利名稱:一種連續(xù)化滴流床液相加氫反應裝置(實用新型)
專利號:ZL201921375051.7 專利名稱:一種乙二醇液相加氫反應器(實用新型)
專利號:ZL202220040473.4 專利名稱:一種高含水量有機溶劑沸石膜循環(huán)連續(xù)脫水系統(tǒng)(實用新型)
專利號:ZL202223106883.3 專利名稱:一種高效分離含水溶劑中水的沸石膜脫水裝置(實用新型)