2019年3月6日,由中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所離子液體與綠色工程團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“離子液體催化乙烯-合成氣制MMA成套技術(shù)”通過了由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。
該技術(shù)成果采用煤化工下游產(chǎn)品乙烯、合成氣、甲醛、甲醇為原料,經(jīng)四步反應(yīng)生產(chǎn)MMA(甲基丙烯酸甲酯),突破了氫甲;、羥醛縮合、醛氧化、酯化四步催化劑及工藝開發(fā)中存在的難題,開辟了煤基合成MMA的新路線。
項(xiàng)目組從2008年起,歷時(shí)十余年,先后攻克了氫甲;、羥醛縮合、醛氧化、酯化四步催化劑、分離純化及工藝集成等科技難題,形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)。通過離子液體絡(luò)合金屬催化體系創(chuàng)新及新型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),突破了氫甲酰化反應(yīng)過程催化劑失活和夾帶的難題;采用正負(fù)離子協(xié)同強(qiáng)化原理,實(shí)現(xiàn)了溫和條件下羥醛縮合反應(yīng)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性,解決了高溫高壓、設(shè)備及運(yùn)行成本高等難題。
2010年,與河南能化集團(tuán)簽約,共同推進(jìn)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。河南能化集團(tuán)選擇其下屬的河南省中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),于2018年建成首套千噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)裝置并成功實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行,產(chǎn)品性能優(yōu)異,驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性和先進(jìn)性。
MMA是航空航天、電子信息、光導(dǎo)纖維、光學(xué)鏡片、機(jī)器人等高端材料的基礎(chǔ)原料。中國(guó)MMA用量全球第一,對(duì)外依存度>60%,年需求增長(zhǎng)率>10%,屬于有機(jī)化工進(jìn)口依存度最高的十大產(chǎn)品之一。
世界MMA主要生產(chǎn)技術(shù)是丙酮氰醇法,受HCN原料限制,且安全風(fēng)險(xiǎn)大、污染重,面臨淘汰。近年來,以石油副產(chǎn)異丁烯為原料生產(chǎn)MMA技術(shù),在我國(guó)相繼實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化示范及應(yīng)用,為解決我國(guó)MMA短缺局面帶來了新機(jī)會(huì)。然而,我國(guó)以煤為主的資源稟賦,決定了煤基MMA技術(shù)發(fā)展的天然優(yōu)勢(shì)。乙烯-合成氣法制MMA技術(shù)的研發(fā)成功,開辟了MMA及下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路徑和新空間,為我國(guó)現(xiàn)代煤化工的高端化、差異化、綠色化發(fā)展提供了科技支撐。