扬子江中心团队技术成果获得2021年度江苏省科学技术一等奖

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化工行业是国民经济的重要支柱,产业链条长、产品覆盖面广,与国家经济建设、人民日常生活息息相关,但是传统化工行业存在着污染治理效果差、过程集成度弱和资源利用率低这三大“痛点”,伴随双碳目标的提出以及双控指标的压力,化工行业低碳转型发展面临着极大挑战。针对上述问题,中心加盟所——南京资环工程技术研究院技术团队研发的嵌入临氧裂解过程的“三废”治理与化学品生产耦合关键技术创新实现了化工及相关行业生产的源头绿色化、过程减量化、治理精准化,获得2021年度江苏省科学技术一等奖。

 

嵌入临氧裂解过程的“三废”治理与化学品生产耦合关键技术

技术通过三大创新点实现化工及相关行业生产的“源头绿色、原位减量、嵌入治理”。

一、“三废”临氧裂解一体化净化技术

针对化工产品“三废”相态分别治理能耗高、效率低的问题,团队自主研发“三废”临氧裂解一体化净化技术,使得化工生产中的废弃物或污染物中的大分子,在裂解、催化燃烧双功能催化剂作用下,裂解氧化成二氧化碳和水。此外,系统利用大分子有机物裂解和气态有机小分子深度氧化的耦合反应机理,通过临氧裂解热量传递过程的调控,实现系统自热平衡,有效降低了能耗。将“三废”临氧裂解一体化深度净化装备嵌入精细化学生产装置中,可实现全浓度范围内“三废”同时处理和近零排放。

二、新型反应-分离集成技术

精细化学品生产的反应、分离等单元过程大多采用离散单向的序贯连接方式,各单元产生的废弃物大多直接进入“三废”处理系统,有时副产物排放量可能是目标产品的10到100倍。团队开发了全局寻优的增强型“蝙蝠”算法,优化设计反应-分离耦合工业化过程,最大限度降低过量组分逃逸量,实现了生产过程“三废”原位减量。

三、绿色反应工艺

针对精细化学品合成副产生物量大的问题,设计一系列提高原子利用率的绿色反应工艺。团队发明了极性溶剂原位还原、盐析定向锚定等策略,构筑磺酸等有机官能团、过渡/碱金属均匀分布的分子筛催化剂,首次用于加成、缩合等高原子经济性反应,实现多点位协同的高效催化效应,构建了羧酸特种酯、烷氧基丙酸酯、二苯胺、(氯代)苯甲醛的绿色催化合成工艺。

循环相转移催化水解合成(氯代)苯甲醛

四、技术先进性

技术获评2021年度江苏省科学技术奖一等奖,中国石油与化学工业联合会专家组鉴定认为该技术 “达到国际先进水平,其中临氧裂解技术达到国际领先水平,对推动精细化学品绿色制造具有很好的示范效应,具有很好的产业推广应用前景。”

五、应用案例

本技术成果的成功应用,将化工生产与“三废”治理一体化融合,真正实现精细化学品的绿色制造。

中盐常州新东化工、江苏飞亚化学等企业应用本技术,建成全国首套化工“三废”临氧裂解一体化净化撬块装置和全球最大的年产4.5万吨二苯胺、1.2万吨氯代苯甲醛(含氯代氯苄)等工业装置,打破了跨国化企的垄断。近两年,技术成果应用带动企业新增销售额20.57亿元、新增利润2.83亿元,同时减排废气13.51亿立方米、精馏釜残等有机危废5156吨,环境、经济效益显著。

六、技术方信息

中心加盟所——南京资环工程技术研究院依托南京工业大学材料化学工程国家重点实验室建设,由乔旭教授领衔。研究院专注节能环保、资源利用、高技术装备等领域研发,形成先进催化技术、临氧裂解技术、吸附分离等一批核心技术,为化工产业可持续发展提供关键共性技术支持,实现化工全流程绿色制造。

联系地址:南京市六合区雄州街道王桥路59号

官方网站:http://vocs.fht360.com/

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