我國非光氣法TDI綠色合成技術(shù)獲突破
以碳酸二甲酯替代光氣 建成國際首套中試裝置
中化新網(wǎng)訊 全球生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯(TDI)普遍采用的光氣法技術(shù)有望被徹底改變。10月27日，由陜西煤業(yè)化工技術(shù)開發(fā)中心有限責(zé)任公司自主開發(fā)的碳酸二甲酯法合成TDI工藝技術(shù)，在西安通過陜西省石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。以中國工程院院士、西安近代化學(xué)研究所研究員呂劍為主任的鑒定委員會認(rèn)為，該技術(shù)居國際先進(jìn)水平，可替代傳統(tǒng)的光氣法路線，建議加大技術(shù)工業(yè)化推廣進(jìn)程。
非光氣法合成TDI工藝技術(shù)以碳酸二甲酯為原料替代劇毒的光氣，與甲苯二胺在自主研發(fā)的專用催化劑作用下生成中間產(chǎn)物甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)，再經(jīng)熱解制備TDI。主要工藝包括合成、分離、水洗、熱解4個工段。
陜西煤業(yè)化工技術(shù)開發(fā)中心有限責(zé)任公司董事長宋雙田介紹，他們早在2014年就在陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司立項(xiàng)開展非光氣法TDI綠色合成工藝研究，2015年被陜西省科技廳列為“陜西省2015年科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃”項(xiàng)目。經(jīng)過10年艱辛攻關(guān)，研發(fā)成功合成催化劑和熱解催化劑，掌握了擁有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的非光氣法TDI綠色合成全流程核心工藝技術(shù)。2020年8月，陜煤技術(shù)中心在陜西華州試驗(yàn)基地建成了國際首套非光氣法TDI中試裝置，隨后經(jīng)過多次投料試車及優(yōu)化改造，2023年10月打通工藝流程，得到了目標(biāo)產(chǎn)物TDI，標(biāo)志著聚氨酯工業(yè)產(chǎn)生革命性的技術(shù)飛躍，開辟全新的工藝路線。
圖為國際首套非光氣法TDI中試裝置
陜西石化聯(lián)合會今年8月組織72小時考核結(jié)果表明，該中試裝置運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過預(yù)期目標(biāo)，TDI產(chǎn)品經(jīng)第三方檢驗(yàn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的光氣法路線相比，這種綠色合成TDI新技術(shù)替代劇毒的光氣，降低了安全風(fēng)險，不產(chǎn)生鹽酸，減少了“三廢”排放量。
據(jù)悉，甲苯二異氰酸酯是一種重要的有機(jī)中間體，用于制造聚氨酯泡沫塑料，具有耐燃、耐低溫、耐磨和高絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于航空、車船、冷藏和涂料、黏合劑、密封劑等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)外TDI生產(chǎn)均為光氣法工藝，即以一氧化碳和氯氣為原料生產(chǎn)光氣，再與甲苯二胺反應(yīng)生產(chǎn)TDI。盡管生產(chǎn)技術(shù)成熟，但光氣和氯氣都屬于劇毒氣體，尤其光氣危險性更大，存在環(huán)境污染、設(shè)備腐蝕、殘余氯影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題。
圖：劉璐琨／攝
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