湖北大学：环氧丙烷固定床气相异构制烯丙醇

技术背景

环氧丙烷，是丙烯下游重要的衍生物，其包括中国在内的全球产能约1000万吨，已经超过丙烯腈成为仅次于聚丙烯的第二大丙烯衍生物。作为重要的基本有机化工原料，环氧丙烷的最大用途是生产聚醚多元醇，作为聚氨酯原料；其次是用于生产用途广泛的丙二醇、丙二醇醚、异丙醇胺、烯丙醇、1,4-丁二醇等。

烯丙醇作为环氧丙烷重要的下游衍生物，可以通过环氧丙烷的催化异构化来制备。烯丙醇工业用途巨大，是多种中药工业产品的起始原料，然而到2015年止，国内烯丙醇产量仅4000-5000吨，目前年需求量30000-50000吨，年需求量缺口巨大，严重依赖进口，导致产品价格在16200-23000元/吨之间高居不下。随着烯丙醇下游高品质、高附加值产品的开发，烯丙醇的市场需求量将会日益增加，尤其是作为医药和香料的中间体、领苯二甲酸二烯丙酯树脂、1,4-丁二醇、新型高品质光学材料单体CR-39、烯丙醇的硅烷衍生物以及与苯乙烯的共聚物等工业生产的原材料。

技术成果

本团队经过三年的研发与攻关，成功开发了具有自主知识产权的环氧丙烷固定床气相异构制烯丙醇的技术，包括新颖的反应工艺和催化剂制备方法。该技术已成功地在自主设计的中试装置上常压运行，获得了较好的产品性能指标及工艺数据。催化剂在线的寿命超过了2800小时，期间催化剂仅经过5次再生处理。项目经过科技查新，表明总体性能指标达到国际先进水平，具有大规模工业化潜力。

技术关键指标

（1）采用固定床连续反应工艺；

（2）环氧丙烷转化率50-60%；

（3）烯丙醇选择性大于92%；

（4）正丙醇选择性不超过1%；

（5）催化剂挤条成型，其中磷酸锂的含量小于60%；

（6）反应温度不超过350℃；

（7）催化剂单程使用时间300-1000小时；

（8）催化剂在线总寿命大于2800小时；

（9）催化剂的再生；不使用任何有机溶剂；

（10）催化剂平均时空效率不低于1.0kg/(kg催化剂 h)或催化剂平均时空效率不低于0.5kg/(L 催化剂 h)

技术创新

（1）发明了制备催化剂的专有技术，通过调控催化剂组成、成型方式、焙烧方式、孔结构和孔分布，达到了提高催化剂活性、选择性及在线稳定性的效果，使所制备的催化剂比原来制法在保持相似进料质量空速和催化活性的条件下显著延长了在线使用寿命；

（2）发明了新颖的固定床连续气相异构化工艺，采用低密度催化剂填充方式，在较高的温度预热泵入预热器的原料，反应过程中通入适当流量的氮气移走反应中放出的热量，控制环氧丙烷的转化率在50-60%，使未转化的环氧丙烷作为溶剂对催化剂表面形成的高沸点物种进行在线洗脱，反应床出口的热流气体被快速冷却至0-5℃，形成冷端，对反应创内部产生抽力，有利于催化剂表面吸附或生成的物种脱附，这些方式起到了有效抑制催化剂孔道结碳生成的目的，延

长了催化剂的在线寿命；

（3）采用了全新的催化剂再生工艺，完全不使用有机溶剂对催化剂进行繁琐的再生活化处理，只需要精确调控合适的温度处理一段时间即可活化催化剂，显著简化了操作工艺，利于大规模的工业化生产；

（4） 采取萃取精馏耦合分离技术，并通过筛选优化的工艺条件进行精确调控，可使烯丙醇的纯度达到99%，正丙醇的脱除率≥90%，获得了高品质的烯丙醇产品。

推广应用情况

截止2016 年10 月底，作为合作方的武汉椿岭科技有限公司（专门从事化学中间体、烯丙醇下游产品研发生产、催化剂和化工技术研发的公司），已经建立并成功运行了日产30 公斤粗产品的小型工业化装置，采用湖北大学化学化工学院提供的催化剂和操作工艺，顺利完成了1000 小时的在线运行试验，取得了和中试实验相近的结果，经过分离后获得了纯度超过99%的高品质烯丙醇产品。

反应器出口产品的色谱分析结果（1000 小时平均）如下：

转化率(%) 丙醛        丙酮         丙烯醛      二丙醚     异丙醇        正丙醇        烯丙醇

60.38         3.42         1.23          0.12           0.11         0.08            0.66            94.37

合作方式

技术转移，合作开发

在上海的第二场成果推广活动，期待您的到来

2016年9月，我们在上海光大会展中心开展了科技成果推广的首秀。虽然会议场地吵杂，但是成果持有方的激情介绍、广大企业的殷切期待，以及众多投资者独到的简介，将整个推介会的会场保持了极高的参与度。

今年，我们又开启了在上海的第二场成果推广活动，这一次的成果推广活动，我们多了些许成熟，我们更期待您的光临：

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技术简介及项目简介，请尽快发送给我们；拟发布成果的单位，请尽快申请。第一批截至时间为7月31日，会务组联系方式如下：
李文军  电话：13611387893  lwjlwjlwj@sina.com
彭 媛  电话：13911667914  pengyuan@ccpitchem.org.cn
毛博文  电话：18600942745  mao365pkus@163.com

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中科院大连化物所、中国科学院过程工程研究所、中科院上海生科院植物生理生态研究所、中国科学院长春应化所、中国科学院天津工业生物技术研究所等院所；上海化工研究院、中蓝晨光研究设计院；相关单位还在邀请中....

投资机构在邀请过程中....

欢迎高校、研究机构、投资机构尽早报名。