離子液體型丁烷制順酐新技術居國際領先水平

離子液體推動催化技術變革 助力碳四產業鏈升級

　　中化新網訊 元旦前夕，由中國科學院過程工程研究所、遼寧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產業化應用”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致認為，該成果達到國際領先水平，標志著我國順酐產業實現了重大技術突破。

　　中國科學院過程工程研究所研究員劉瑞霞介紹，項目團隊經過10年研究攻關的具有自主知識產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筑催化劑的新方法，創制了多活性位點的低酸型晶格氧催化劑(ILO)，實現了溶劑環境及活化氛圍的有效調控，形成了ILO催化劑規模放大制備成套技術，制備的催化劑結構可控、質量優異、性能穩定。同時還開發了新型催化劑丁烷高效氧化反應器和活化裝置，突破了氣體分布、反應取熱、催化劑級配裝填等關鍵技術，實現了丁烷高效選擇性轉化，打破了國際巨頭企業對順酐技術的長期壟斷。

　　近年來，該成果成功應用于洛陽煉化、惠州宇新、克拉瑪依金源精細化工等10余套順酐工業裝置，取得了顯著的經濟和環保效益，其中經濟效益200多億元。與傳統技術相比，新型催化劑在順酐生產中的表現突出：丁烷單程轉化率超85%，順酐選擇性大于82%， 輕酸選擇性低于0.1%，順酐質量收率提高10%，輕酸副產物減少90%以上，工藝條件改善，熱點溫度降低20-30℃，噸順酐產品平均丁烷消耗降至1.03噸/噸，催化劑綜合指標優于國內外同類產品。

　　專家認為，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。該技術的推廣應用將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。通過大規模產業化，不僅有效提高了石化資源的利用效率，還顯著減少了環境污染，推動行業高質量發展。

　　據悉，碳四烷烴(丁烷)是石油開采油田伴生氣以及石油煉化過程常見的副產物之一，主要被作為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)為原料生產世界第三大有機酸酐——順酐，不但實現了烷烴的高值轉化利用，而且實現了負碳技術與高端不飽和樹脂、電子封裝、食品醫藥等新興產業的耦合發展。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，且核心技術被國外壟斷。

圖片由秦金伏提供