離子液體推動催化技術變革 助力碳四産業鏈升級

       元旦前夕，由中國科學院過程工程研究所、遼甯盛澤催化劑科技有限公司及洛陽煉化有限責任公司聯合完成的“離子液體介導的丁烷高效氧化制順酐新型催化劑和工藝過程及産業化應用”項目，在北京通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。以中國科學院院士何鳴元領銜的鑒定委員會一緻認爲，該成果達到國際領先水平，标志著(zhe)我國順酐産業實現瞭(le)重大技術突破。

　　中國(guó)科學院過程工程研究所研究員劉瑞霞介紹，項目團隊(duì)經過10年研究攻關的具有自主知識産(chǎn)權的這種丁烷氧化制順酐新型催化劑和成套綠色低碳技術，創新性利用離子液體微環境、特殊氫鍵、配位絡合及元素定向導入精準構築催化劑的新方法，創制瞭(le)多活性位點的低酸型晶格氧催化劑(ILO)，實現瞭(le)溶劑環境及活化氛圍的有效調(diào)控，形成瞭(le)ILO催化劑規模放大制備(bèi)成套技術，制備(bèi)的催化劑結構可控、質量優異、性能穩定。同時還開發瞭(le)新型催化劑丁烷高效氧化反應器和活化裝置，突破瞭(le)氣體分布、反應取熱、催化劑級配裝填等關鍵技術，實現瞭(le)丁烷高效選擇性轉化，打破瞭(le)國際巨頭企業對順酐技術的長期壟斷。

　　近年來，該(gāi)成果成功應用於(yú)洛陽煉化、惠州宇新、克拉瑪依金源精細化工等10餘套順酐工業裝置，取得瞭(le)顯著的經濟和環(huán)保效益，其中經濟效益200多億元。與傳(chuán)統技術相比，新型催化劑在順酐生産(chǎn)中的表現突出：丁烷單程轉化率超85%，順酐選擇性大於82%， 輕酸選擇性低於0.1%，順酐質量收率提高10%，輕酸副産物減少90%以上，工藝條件改善，熱(rè)點(diǎn)溫度降低20-30℃，噸(dūn)順酐産(chǎn)品平均丁烷消耗降至1.03噸/噸，催化劑綜合指标優於(yú)國内外同類産(chǎn)品。

　　專家認爲，裝置運行結果表明，在催化劑性能提升、工業化應用及綠色環保等方面均領先現有技術。該技術的推廣應用将推動化工行業向低碳、綠色方向發展，進一步提升離子液體研發和應用的國際影響力。通過大規模産(chǎn)業化，不僅有效提高瞭(le)石化資源的利用效率，還顯著減少瞭(le)環境污染，推動行業高質量發展。

　　據悉，碳四烷烴(丁烷)是石油開採(cǎi)油田伴生氣以及石油煉化過程常見的副産物之一，主要被作爲低值燃料直接燃燒利用，造成大量碳排放。以正丁烷和氧氣(空氣)爲原料生産世界第三大有機酸酐——順酐，不但實現瞭(le)烷烴的高值轉化利用，而且實現瞭(le)負碳技術與高端不飽和樹脂、電子封裝、食品醫藥等新興産業的耦合發展。釩磷氧(VPO)系催化劑是目前正丁烷氧化制順酐反應最有效、也是唯一實現工業應用的低碳烷烴選擇氧化催化劑，但其存在轉化率低、選擇性差等問題，且核心技術被國(guó)外壟斷(duàn)。