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有机硅单体合成高效催化剂及其工程化应用技术

 云下的鸟儿 2022-04-17
本项目针对国内“直接法”合成甲基氯硅烷生产工艺中存在的氯甲烷一次转化率低的技术瓶颈,开发出四元铜主催化体系(Cu/ Cu2O/ CuO/CuCl),并合理引入微量铝、锌、磷、锡等元素或者其化合物作为助催化剂,在Φ250 mm热模流化床中试装置上进行氯甲烷与硅粉“直接法”合成甲基氯硅烷试验。研究硅粉物性、粒径及粒径分布等因素对催化活性、选择性的影响。同时,对直接法合成的催化机理进行初步探索和论证,更好的发挥主催化剂和助催化剂的协同效应。研究影响反应过程技术指标的主要因素及其内在关联性,掌握工程放大技术,实现了产业化应用。 主要技术指标完成情况 技术指标 合同指标 实际值 甲基氯硅烷单体装置规模6万吨/年 10万吨/年(按有效开车时间计算) 二甲选择性 ≥85wt% ≥88.7%% 氯甲烷一次转化率≥50wt% 28-30% 氯甲烷单耗 / 0.824t/t粗单体 铜耗 / 2.71kg/t粗单体 硅耗 / 0.243t/t粗单体 从上表可以看出,项目的成功实施,相应指标实现国内领先,达到国际先进水平。 主要经济指标完成情况 1、单套流化床反应器产能从目前的6万吨/年提升至8~10万吨/年。 2、四元铜高效催化体系的应用将为企业大幅提升销售额及利润,2011年企业实现了销售额及利润分别为12亿元和1亿元左右,预计2014年销售额将提升至18亿元,利润1.5亿元,可为企业年增加6亿元销售额和0.5亿元利润。 3、通过该项目的顺利实施,合成生产1吨甲基氯硅烷单体所需的电量由原来的780 kWh/t降为现在的约630 kWh/t,按150kt/a单体计算,每年节约用电2250万kWh,工业用电价格按0.65元/kWh计算,仅单体合成工段每年节约1462.5万元用电成本。 4、合成1吨甲基氯硅烷单体所需的压力为10 bar蒸汽由原来的6.10t降为现在的4.35t,按150kt/a单体计算,压力为10 bar的蒸汽价格按175元/t计,则本项目的成功完成,每年可节约4593.8万元。 5、单体合成氯甲烷单耗由0.847t/t下降到0.824t/t,按照150kt/a产能、氯甲烷市场价按照3500元/t计算,每年节约1207.5万元; 以上5项内容,每年可以创造直接经济效益7263.8万元,还不计单体组分变化带来的经济效益。

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