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宁东技术市场科技成果推介
——第二十三期
CO2制高品质碳酸酯与乙二醇技术
成果来源
中国科学院山西煤炭化学研究所
成果阶段
工业示范项目
成果简介
碳达峰碳中和已成为我国当前经济社会发展的重大命题。传统化工产业碳排放强度高，面临巨大减排压力。针对CO₂集中排放的特点，山西煤化所开发了以CO₂和环氧乙烷为原料，经碳酸酯中间体耦合生产乙二醇与高纯碳酸酯的创新技术。该技术通过非卤环加成催化剂体系（消除传统卤素催化剂导致的卤/钠杂质）和连续固定床+反应精馏耦合工艺，本质解决产品纯度问题，使碳酸酯达到电池级标准，乙二醇满足聚酯级要求。目前已完成催化剂定型与千升级模试验证，具备工程放大条件。该路径将工业排放的CO₂转化为高附加值产品，实现减排与增收的协同增效。
技术优势
1.针对目前环加成过程采用含卤均相催化剂存在微量/痕量卤素降低产品品质问题，本技术采用无卤非均相催化剂，本质解决产品品质问题；采用气-固连续固定床反应工艺，避免了传统工艺中气、液分布不均的现象，提升环加成生产效率。
2.针对目前酯交换过程存在的管线堵塞引起的工艺操作不稳定现象，通过优化填料式催化酯交换反应精馏过程，根本解决钠盐堵塞管道现象。
3.针对目前产品精制过程存在的能耗高问题，开发特种精馏工艺，降低单位产品能耗。
技术指标
环氧乙烷到碳酸二甲酯和乙二醇技术指标：环加成反应温度120～180℃，反应压力4.0～7.0MPa，催化酯交换反应精馏温度65～80℃，环氧乙烷转化率>99%，目标产品选择性>98%，产品收率95～98%；
产品精制技术指标：电池级碳酸乙烯酯：≧99.95%；优级以上碳酸二甲酯：≧99.9%；电池级碳酸二甲酯：≧99.9%；聚酯级乙二醇：≥99.9%。
知识产权情况
获批国家发明专利8项。
合作方式
技术转让、技术许可。
CO2加氢合成高辛烷值汽油及化学品技术
成果来源
中国科学院山西煤炭化学研究所
成果阶段
工业示范项目
成果简介
随着汽油中芳烃及烯烃含量进一步限定，提高汽油组分中高辛烷值的异构烷烃尤为重要。现有CO2加氢制异构烷烃反应副产物CO较多。山西煤化所采用物理粘接法将分子筛均匀包覆于氧化物表面制备出Fe—Zn—Zr—Ti@zeolite核壳催化剂，实现了CO2加氢到高辛烷值汽油的选择性转化及副产物CO的有效抑制，且连续反应120h，核壳催化剂性能保持良好。
甲醇是一种非常重要的平台化合物。CO2加氢合成甲醇通常采用共沉淀法制备CuZn基催化剂，甲醇选择性偏低（50～60%），且Cu物种易迁移烧结。山西煤化所采用超声波浸渍法制备出CO2加氢定向合成甲醇的CuZnZr/CuBr2催化剂，可显著钝化CuZnZr上的逆水煤气变换反应，甲醇选择性显著提高至95%以上，且连续运转100h，催化剂稳定性良好。
芳烃产物中对二甲苯具有更高的附加值。山西煤化所通过对HZSM—5分子筛外表面进行SiO2包覆处理及引入脱氢组分Zn，大幅提升了芳烃产物中对二甲苯的选择性。
山西煤化所不仅实现了CO2加氢到甲醇的高选择性合成，而且通过一步串联催化过程，实现了CO2加氢到高辛烷值汽油及芳烃（尤其是对二甲苯）的定向转化。
技术优势
1.CO2加氢合成高辛烷值汽油：实现了CO2加氢到高辛烷值汽油的选择性转化及副产物CO的有效抑制，具有重复性强，油品辛烷值高且环境友好的优点，在国内处于领先地位。
2.CO2加氢合成甲醇：采用超声波浸渍法制备催化剂，具有制备方法简单，甲醇选择性高，催化剂稳定性好的优点，在国内处于先进行列。
3.CO2加氢合成芳烃：实现了CO2加氢到芳烃（尤其是对二甲苯）的高选择性合成，对二甲苯选择性提高至38.7%，在国内处于领先地位。
技术指标
知识产权情况
发表高水平论文8篇，申请专利2项（已授权1项）。
合作方式
联系方式
宁东技术市场
董杰15809513834
聂闻文18795015785
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