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化工新材料专题成果发布第1期

1、己二酸二甲酯低压加氢制备1,6-己二醇高活性 工业催化剂

郑州大学绿色化工研究所通过探究催化材料的构效关系,进而改进催化剂配方与制备方法,实现了高活性高稳定性铜基催化剂的制备,其催化反应压力在国外现有技术(6-8 MPa)的基础上降低至2.3-3 MPa,反应温度由230℃降低至190-210℃,氢酯摩尔比降至150以下,不仅显著提高了工艺的安全性,还大幅降低了1,6-己二醇的生产能耗和碳排放。

此外,在此基础上,课题组还对于己二酸二甲酯低压加氢催化剂制备及成型、己二酸二甲酯加氢工艺优化以及相关产品的分离提纯等进行深入研究,得到了系统、详实的基础数据和工艺控制参数,已初步完成单管中试。

应用情况:郑州大学绿色化工研究所开发的低压催化加氢生产1,6-己二醇的工艺条件与草酸二甲酯加氢制备乙二醇要求较为吻合,现有乙二醇工业装置基本能够满足该项目的中试实验研究和工业化生产需求。另外,也可为相关企业提供更为节能先进的己二醇生产技术,有利于进一步完善企业产业结构,提高企业创新力、竞争力和抗市场风险能力。

效益分析:本项目上游己二酸、甲醇等原料的产能较大,原材料市场供应充裕,下游应用领域广泛,市场潜力巨大,且与原材料相比,1,6-己二醇产品的利润附加值较高,具有较为显著的经济效益。1、己二酸二甲酯低压加氢制备1,6-己二醇高活性 工业催化剂

郑州大学绿色化工研究所通过探究催化材料的构效关系,进而改进催化剂配方与制备方法,实现了高活性高稳定性铜基催化剂的制备,其催化反应压力在国外现有技术(6-8 MPa)的基础上降低至2.3-3 MPa,反应温度由230℃降低至190-210℃,氢酯摩尔比降至150以下,不仅显著提高了工艺的安全性,还大幅降低了1,6-己二醇的生产能耗和碳排放。

此外,在此基础上,课题组还对于己二酸二甲酯低压加氢催化剂制备及成型、己二酸二甲酯加氢工艺优化以及相关产品的分离提纯等进行深入研究,得到了系统、详实的基础数据和工艺控制参数,已初步完成单管中试。

应用情况:郑州大学绿色化工研究所开发的低压催化加氢生产1,6-己二醇的工艺条件与草酸二甲酯加氢制备乙二醇要求较为吻合,现有乙二醇工业装置基本能够满足该项目的中试实验研究和工业化生产需求。另外,也可为相关企业提供更为节能先进的己二醇生产技术,有利于进一步完善企业产业结构,提高企业创新力、竞争力和抗市场风险能力。

效益分析:本项目上游己二酸、甲醇等原料的产能较大,原材料市场供应充裕,下游应用领域广泛,市场潜力巨大,且与原材料相比,1,6-己二醇产品的利润附加值较高,具有较为显著的经济效益。

2、水相合成聚酰亚胺技术及产品工艺包

(1)本项目核心为全球领先的“聚酰亚胺水相绿色合成”平台技术,生产成本降低超过30%,生产过程满足最严苛的环保法规.依托两大自主工艺平台,成功开发出覆盖特种工程塑料、高性能薄膜、先进泡沫及碳材料的完整聚酰亚胺产品体系。产品在耐温等级(最高持续使用温度>300℃)、综合性能及成本上实现突破,精准卡位新能源汽车、柔性电子、航空航天等高端制造供应链的进口替代环节,市场前景广阔,技术壁垒坚实。

“聚酰亚胺水相合成”平台技术,以水或乙醇等绿色溶剂完全替代传统有毒溶剂。该平台衍生出两条核心工艺路径:

高温高压法:直接合成一系列可熔融加工的高性能PI粉末,工艺简短,后处理简单。

常压合成法:制备储存稳定的聚酰胺酸(PAA)水溶液,为绿色涂覆技术奠定基础。

(2)技术成熟度与技术价值

·技术成熟度:本项目技术成熟度已达到TRL 6-7(系统/子系统模型或原型机在相关环境中得到验证),具体表现为:

·工艺定型:已完成M-100、M-200、M-300、E-100等多个系列产品的150L中试,并制定了企业标准。

·产品验证:产品已实现超1000公斤的客户销售,并完成了泡沫制备、压延成膜等下游应用的可行性验证。

·产业化设计:初步完成连续生产工业化流程(如管式反应器)设计,为后续规模化生产奠定了工程基础。

(3)市场规模与增长

·聚酰亚胺塑料:2025年全球907亿元,CAGR 7.4%

·无色透明薄膜:年增37.5%,2024年全球约8亿美元

·高导热石墨膜:2025年国内50亿元

1000吨/年规模化下,满产后年营收12.7亿元,净利润6.315亿元,净利润率49.7%,投资回收期2.8年。

3、常温固化柔性改性环氧胶黏剂关键制备技术

传统的常温固化环氧树脂胶黏剂通常具有很高的交联密度而导致其质地脆硬,韧性不足,弹性差,在力学性质上主要表现为拉伸强度很大,而断裂伸长率小,更无耐疲劳性能可言。

传统环氧树脂胶黏剂硬而脆特点难以达到道路防滑涂料和桥面铺装防水粘结材料应具有柔韧性和耐疲劳性能的要求。解决这一难题的有效方法是通过改性实现环氧树脂柔韧化,在不大幅度牺牲粘结强度的前提下,降低固化树脂的弹性模量或使其玻璃化转变温度向低温转移,确保其具有低温柔性。

主要技术经济指标:

1)环氧胶粘剂凝胶时间为15-45分钟;2)抗拉强度大于10MPa,断裂伸长率大于45%,与钢板拉拔粘结强度大于10MPa。3)钢-钢粘结抗拉强度大于8MPa;4)钢-钢拉伸剪切强度大于5MPa。5)-20℃低温弯曲性能在Φ20圆棒弯曲90无裂纹。环氧胶粘剂室温固化后弹性高、低温柔韧性好,粘结强度大。

4、一种3,4-二氟苯腈连续化反应与节能分离工艺 技术包

3,4-二氟苯腈是合成多种农药、医药、染料、含氟液晶材料的中间体,具有广阔的应用市场。目前,采用3,4-二氯苯甲腈直接氟化合成3,4-二氟苯腈最为经济,该反应为固液非均相反应,工业装置均采用间歇反应与分离过程,存在反应时间长、占地面积大、劳动强度大、收率低、生产过程能耗高、污染严重等问题。

2024年1月国务院安委会印发的《安全生产治本攻坚三年行动方案2024-2026年》中要求推进高危工艺(特别强调氟化工艺)企业全流程自动化改造。本成果采用连续反应精馏边反应边除水、采用连续脱水塔与产品塔实现3,4-二氟苯腈的连续分离,原料利用率及能源利用率均得到大幅提高,产品总收率最高至98%,较间歇工艺提高6个点,大大降低了企业生产成本。

应用情况:2024年1月国务院安委会印发的《安全生产治本攻坚三年行动方案2024-2026年》中要求推进高危工艺(特别强调氟化工艺)企业全流程自动化改造。因此,涉及氟化企业亟需进行全流程自动化改造。

本项目依托团队自主开发的高持液量新型反应精馏装备,将间歇反应精馏工艺转化为连续反应精馏工艺,并将后续间歇精馏改为连续精馏。依托所开发高持液量新型反应精馏装备,与开封市九泓化工有限公司签订“DBP连续自动化反应与分离工艺技术包开发”,金额150万元;与济宁正东化工有限公司签订“氯丙酮连续化自动化反应与分离工艺包设计开发”,金额200万元。

目前,正在与济宁正东化工母公司济宁康盛彩虹生物科技有限公司谈项目合作。

效益分析:投资额200~1000万元不等,需根据具体项目规模分析,投资回收期在8个月左右。

5、环氧氯丙烷-二甲胺共聚改性工艺:50%固含下粘度1000-3000稳定提升方案

【技术简介】

本方案针对环氧氯丙烷-二甲胺共聚体系“低固含高粘度”的行业痛点,提供完整可落地的工艺优化技术。通过原料配比调整、三段式温控工艺、复合催化体系优化,可在50%固含量条件下,将产品粘度稳定提升至1000-3000 mPa·s,解决传统工艺“高固含低粘度、低固含无粘度”的核心矛盾。

【核心技术优势】

1.原料与交联体系优化:引入功能性交联剂,构建轻度支化分子结构,提升流体力学体积,在不增加固含的前提下实现粘度翻倍;

2.分阶段温控工艺:三段式控温曲线,避免链终止与暴聚,保证主链充分增长,分子量分布均匀稳定;​

3.复合催化体系:弱碱相转移催化剂协同作用,单体转化率提升至95%以上,减少未反应单体对粘度的稀释。

【合作说明】

-本技术方案为独立原创工艺,仅接受企业方正式技术转让/工艺优化服务合作,不提供免费咨询、免费试方案、免费技术细节讲解;

-方案核心工艺参数、配方细节,仅在签署合作协议并支付预付款后,通过科易宝第三方担保交易交付,全程留痕、加密保护;

-仅接受有明确落地需求、具备量产条件的企业对接,谢绝个人咨询、同行套取参数、非生产性需求。

【转让方式】

技术转让/工艺优化服务,价格面议,支持科易宝第三方担保交易。

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