鄭州大學化學學院王向宇教授團隊經過長期研究,開發了新一代多級孔鈦硅分子篩催化劑關鍵技術,包括鈦硅分子篩制備、分離、成型和生產廢棄物處理的成套技術工藝包和專用設備,并成功實現了工業化。近日,高性能微球鈦硅分子篩催化劑被國家工業和信息化部作為重點推廣項目。
該團隊所研發的鈦硅分子篩催化劑產品,既具有高結晶度和微球形貌,又具有大-中-微多級孔道結構,因而兼具高活性、高穩定性、高機械強度等優點,同時,該團隊也為鈦硅分子篩生產設計了更合理的工藝流程,簡化了鈦硅分子篩制備工藝,降低了制備溫度、壓力,縮短了制備時間,采用簡單設備和國產普通純度原料即可快速制備,反應過程中的廢棄物可回收再用,在提高產品性能的同時,有效地降低了原料成本,消除了制備過程對環境的污染。自2015年至今,該團隊先后與中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司(催化劑生產企業為其子公司河南神馬催化科技股份有限公司)、魯西催化劑有限公司、河北美邦工程科技股份有限公司(催化劑生產企業為其子公司寧夏美邦寰宇化學有限公司)、河南中宏醫藥催化技術股份有限公司等企業合作,建成了年產能1200噸的鈦硅分子篩生產基地。
該團隊研發、指導生產的環己酮氨肟化專用鈦硅分子篩催化劑,已經成功應用于中國平煤神馬能源化工集團、魯西集團、山東東巨化工股份有限公司、陽煤集團太原化工新材料有限公司、福建永榮科技有限公司、山西蘭花科技創業股份有限公司、陽煤集團太原化工新材料有限公司、內蒙古慶華集團有限公司多家企業的己內酰胺生產裝置,所得環己酮平均轉化率≥99.99%、環己酮肟平均收率≥99.96%、催化劑平均單耗≤0.25千克/噸環己酮肟,應用該技術催化劑的己內酰胺生產裝置年產能為120萬噸,國內市場占有率達到三分之一,為企業合計新增效益54億元,新增利潤超過10億元。
在環己酮氨肟化專用鈦硅分子篩催化劑技術基礎上,王向宇教授繼續開發了過氧化氫直接氧化氯丙烯合成環氧氯丙烷專用鈦硅分子篩催化劑、過氧化氫直接氧化丙烯合成環氧丙烷專用鈦硅分子篩催化劑,與江蘇揚農化工集團有限公司、河北美邦工程科技股份有限公司合作,實現了10噸級催化劑的工業示范化制備,已經在江蘇瑞恒新材料科技有限公司直接法環氧氯丙烷試生產裝置、菏澤市巨豐新能源有限公司環氧丙烷中試裝置實現成功應用,開始向工業級制備和工業應用邁進。