清华大学组建过程工程与生态工业研究中心

清华大学化工科学与技术研究院组建了过程工程与生态工业研究中心 ,建立了实施“生态化工”这一理念的研究平台 ,使这一理念走向实践 .2 0世纪是工业飞速发展的 10 0年 ,然而工业的发展如同一把“双刃剑” ,在不断满足人类需求的同时 ,也导致了能源与资源的过度消耗和严重的环境污染 ,威胁着人类社会的可持续发展 .因而 ,现代工业何去何从 ,成为人类进入 2 1世纪面临的首要问题 .国内外学者在分析了传统工业的运作机制之后 ,提出了“循环经济”这一解决之道 .循环经济与传统经济所构成的以“资源 -产品 -污染排放”为特征的物质单向流动模式…     

国外动态

道化学公司推出新的乙烯酯树脂 道化学公司在其与特约的加工厂家合作试验后,在市场上推出了其环氧乙烯酯树脂Derakane Momentum。 这类树脂有较高的反应活性,较易加工,凝胶固化时间较短,应力龟裂较小,树脂颜色较浅。其主链和现有的乙烯酯树脂Derakane的化学主链相同。据称,Derakane Momenturm适用于任何需要非凡的耐蚀性和/或结构强度的用途。 加工厂家将此树脂用于纤维增强塑料的试验结果表明,Derakane Momentum树脂可大大提高加工制品的质量,生产效率和实用性能。 此外,道化学公司还开设了关于Derakane树脂的最新技术信息的网址,网址为www.derakane.com。 ECN,2000,72(1913)：51 “焊接”茂金属催化合成的聚烯烃 美国明尼苏达大学和埃克森美孚(Exxon Mobil)化学公司的研究人员已经证明,茂金属催化聚合的单晶质聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)可以“焊接”形成高强度接头。这是由于茂金属催化合成的聚合物具有结晶结构,结晶结构一直延伸到聚合物层的边缘,当聚合物熔融时能与相邻层“纤缠”的结果。 齐格勒-纳塔催化剂生产的聚烯烃粘合性不良是由于在界面处堆积的是非晶质聚合物。 粘合强度有显著差异,这可追溯到聚合催化剂。齐格勒-纳塔催化剂生产的PE和PP间形成的焊缝极为脆弱,而茂金属PP和PE的接头强度超过茂金属PE薄膜的强度。这一效果称为“锚定纤缠”,基于这一效果,可以发展出一种简便有效的方法“点焊”聚烯烃层。不用这种方法,聚烯烃层就得用胶粘合。用此法制成聚烯烃复合材料和共混物能同价格较贵的工程聚合物竞争。 Chemical Week,2000-06-28:47 聚碳酸酯与二氧化硅混杂材料 日本大阪市立工业研究所同东方化学工业公司合作研制成功在聚碳酸酯(PC)中微分散二氧化硅构成的有机/无机混杂材料。最近有关这种混杂材料的美国基本专利已获批准。此外,在日本正在申请7件有关的专利,在美国、欧洲正在申请4件有关专利。 PC在日本是所有塑料中生产量唯一年年不断增长的树脂。其在日本1999年的产量超过35万t(比上一年增加10%),为1995年的1.54倍。其他通用工程塑料的增长倍数为：聚酰胺为1.16倍,改性聚苯醚1.04倍,聚甲醛和聚苯并咪唑(PBT)仅1倍弱。PC的透明性、耐冲击性、耐热性等都很好,因此,预期今后其需求量将会继续增长。其用途极为广泛,涉及电气、电子、办公自动化设备、精密机械、汽车、医疗设备等诸多方面。 有机/无机混杂材料是在有机聚合物中微细分散无机物构成的新材料,PC/二氧化硅混杂材料是使用两成分以共价键的办法解决相分离问题的,其具体制法如下： 首先,使PC水解,调节分子量制成分子链两端有羟基的PC-二醇,PC-二醇与3-异氰酸基丙基三乙氧基甲硅烷反应,引入三乙氧基甲硅烷基,得到的具有三乙氧基甲硅烷基的PC低聚物(PCS),加入盐酸作催化剂进行溶胶-凝胶反应,PC链段与二氧化硅成分形成共价键结合,制成PC/二氧化硅混杂材料。这种混杂物与市售PC相比,机械强度、耐热性、表面硬度等性能远较优越,例如拉伸强度高50%(断裂伸长率降低)。市售PC薄膜(数均分子量Mn=3 610)在170℃附近即软化熔融,而用Mn=4 000～9 000的PCS制造的混杂材料的薄膜(用四氢呋喃溶液流延法制成),温度一直到210～240℃也保持形状不变。PC的铅笔硬度为HB(因此在要求耐擦伤性的用途要涂覆硬质涂层),混杂料的硬度等于或高于2～4 H。PCS通过溶胶-凝胶反应制造的混杂材料的二氧化硅含量约为百分之几,但在溶胶-凝胶反应时添加四乙氧基甲硅烷,可增加二氧化硅的含量,从而可进一步提高表面硬度。 这种PC/二氧化硅混杂材料的特性据认为起因于PCS两末端的三乙氧基甲硅烷基,由于溶胶-凝胶反应,甲硅烷基发生三维缩合,许多个PC链段通过二氧化硅成分交联。该研究所决定今后进行旨在进一步提高一般性能的研究并着手实用化的开发。 化学工业时报(日),第2402号：1 投资较少的苛性钠用新型蒸发器 荷兰阿克苏-诺贝尔公司设在瑞典斯库格哈尔的工厂有一套500 t/a苛性钠浓缩装置于2000年6月启动,这也标志着芬兰Chematur生态规划公司的一套新蒸发系统的首次实际应用。此浓缩装置的3套蒸发器使用按升膜热虹吸管原理操作的板式热交换器,将苛性钠由32%浓缩成50%。 这种新型设计可制成结构较紧凑、高为5～10 m的浓缩装置,而通常的管式设计则需15～20 m的高度。这种新设计不仅可降低设备投资费用,而且可简化操作和维护作业。此外,这种设计还有一个优点,即只需增加板数就可提高浓缩能力,这是管式设计办不到的。但是Chematur公司未透露设备的价格。 Chemical Engineering,2000,107(7):15 不含镉的无机颜料 德国马克斯.普朗克研究所与德古萨金属催化剂公司共同研制成不含镉的安全显色原料用的无机颜料。 新颜料具有钙钛矿型结构,能显现黄色、橙色及至深红色,可替代镉系颜料用于彩色玻璃、陶釉、陶瓷。新颜料有两种:氮化钽酸钙和氮化钽酸镧,两者都具有与高温超导体结晶结构相同的钙钛矿型结构。其组成元素是氮、钽、氧、钙和镧,均无毒无害。 这类钙钛矿型颜料亮度、色光强,不透明度、烧爆性均可与镉系颜料匹敌,热稳定性与机械强度亦佳。其显色范围通过调整材料组成可在黄、橙至深红色间改变,操作简便。 最新技术情报志(日),2000,19(7):50 用室温熔融的液体电解质作合成催化反应溶剂 化学反应使用各种各样的溶剂,但可供使用的良好溶剂的种类有限。 熔融电解质是只含离子的离子液体。细心选择合成起始原料可制得在室温或低于室温的温度下呈液态的离子液体。 以前总认为室温熔融电解质的种类很少,但现在报道了许多种不同的室温熔融电解质。它们都是有机盐或其中含有机成分。使用情况最好的是烷基、铵、烷基NFDA4、N-烷基吡啶NFDA3、含N,N′-二烷基咪唑NFDA3盐阳离子的有机盐。遗憾的是还未研究出准确预测熔融电解质熔点的方法,目前都是采用试错法。 新发现的熔融电解质系比卤素铝酸盐(Ⅲ)系较容易使用。其中引人关注的是［EtN3］［NO3］,［emin］［NO3］,［emin］［ClO4］［emin=1-乙基-3-甲基咪唑NFDA3盐阳离子)。此外至今未曾报道的有机硝酸盐和有机过氯酸盐一般都可能有爆炸性,对之必须小心。对熔融电解质报道了如下种种反应的研究: Diels-Alder反应(双烯加成反应); β-萘氧基钠烷基化; 均相过渡金属催化剂非均相化; 过渡金属催化剂催化氢化; 过渡金属催化剂催化羰基化; 过渡金属催化剂使丁二烯二聚合和Heck反应; 过渡金属催化剂使烯烃二聚合、聚合和加氢反应等。 也有关于反应与溶剂组合的报道。 关于利用熔融电解质进行反应,今后还将有越来越广泛的报道。此反应系统在室温或接近室温进行反应。反应环境与其他反应系统很不相同。预期今后的研究将会进一步利用这一特性开发新的反应。 化学工业时报(日),第2388号:7 提高乙烯生产能力的新型催化剂 德国南方化学公司(Süd-chemie AG)计划将一种新催化剂商品化。此催化剂可提高蒸汽裂化乙烯生产装置的乙炔氢化能力,能提高乙烯的产量。这种三孔(TH)催化剂可用于现有生产装置替代老的催化剂,不需改装C2部分,所需基建投资很少。 这种新催化剂和该公司现有的催化剂一样也由钯和助催化剂组成,但是不呈通常催化剂所具有的球形或片状。这种TH催化剂外表像3个捆在一起的圆柱,圆柱的尺寸为5mm×5mm。由于这种设计,使压力降减少30%～40%,从而可相应增加C2的流量。 在中试装置试验中观测到空间速度为8 000～10 000 m3/(m3*h),而通常生产装置中的空间速度仅为3 000～6 000 m3/(m3*h)。此新型催化剂与南方化学公司2～4 mm球形催化剂相比,选择性高10%,催化活性高30%～40%。 Chemical Engineering,2000,107(9):19 在使用现场将尿素转变成氨的系统 Wahlco空气系统公司Thermatrix和Hamen研究中心开发了在使用现场将尿素转变成氨的UZA系统。 UZA技术可将无毒性的尿素转化成氨,以供氧化氮(NOx)控制之用。需要时,可在现场产生氨气,解决了氨运输和处理时造成的环境卫生和安全问题。 两种领先的NOx污染控制工艺——选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)均可使用氨从燃烧排气中去除NOx。美国环保局(EPA)最近已发布法令,要求22个州的公用工程系统到2003年NOx污染减少60%～70%。 ECN,2000,72(1898):39 捷克公司引进荷兰气体吸收系统回收氨 由荷兰TNO环境科学、能源研究与工艺革新研究所开发的HTV膜分离气体吸收系统最近由荷兰Cirmac国际公司实现了商业化,现在捷克化学集团Aliachem公司开始使用这一系统回收氨。该公司曾被迫关闭其染料生产厂的氨循环设备,因为氨的排放高达50 kg/h。新的膜系统能捕集99.9%的氨供生产中循环使用。 能从烟道气中去除SO2和汞以改善沼气质量的膜法也在开发中。经如此处理,沼气可用于替代天然气并向农业温室供应CO2。 Chemical Engineering Progress,2000,96(5):12 柴油脱硫用新催化剂 日本催化剂与化学品公司和国立材料与化学研究所已联合研制成一种催化剂,利用此催化剂曾将柴油的含硫量降至1×10-5～2×10-5,固体粒子含量减少20%～30%。据称,此催化剂将使日本的石油炼厂能满足日益严格的柴油含硫量和粒子含量限量标准的要求。现有的含硫量限量标准为5×10-4。 此催化剂以沸石为载体,由铂、钯、钇和其他几种金属组成。此催化剂处理燃油的条件与日本石油炼厂现在使用的加氢脱硫法相近,此加氢脱硫法使用一镍基催化剂,操作温度约300℃,压力5 MPa。新催化剂的价格将比镍催化剂贵好几倍,但预期使用寿命较长。 Chemical Engineering,2000,107(6):17 水洗再生型光催化除臭滤气器 日本三菱造纸公司开始出售一种新的可水洗再生的光催化除臭滤气器,商品名为“アクア*ラジツト”,可用于空气清新机、空调器、增湿器、除臭机、吸尘器等的除臭。 它有比老的光催化滤气器“ラジツト”更强的除臭性和高效光催化分解性,并有水洗再生重用的新功能,可实现光催化滤气器的长寿命化。 和以往使用活性炭的吸附型除臭滤气器及一般的光催化滤气器不同,不必非要光源(紫外线灯)不可,故除可用于家用电器、空调器外,还可能用于出租车、病人护理、宠物等用途。 这种除臭滤气器只需简单地加以水洗即可再生重用,除有节省开支的经济意义外,其光催化分解有害物质和抗真菌、抗细菌功能净化居住环境等的特征也获得很高评价。 不织布情报(日),2000-06-10:26 能消毁二NFDA1NFDA2的新催化袋式过滤器 日本设备建设公司研制成的一种新催化袋式过滤器能消毁垃圾焚烧炉废气中所含的二NFDA1NFDA2。此过滤器用耐热氟聚物纤维织造而成,并浸注能在约200℃分解二NFDA1NFDA2的二氧化钛新催化剂。 在一工业规模的垃圾焚烧炉进行的试验中,此过滤系统曾将二NFDA1NFDA2的含量降至每立方米0.1 ng TEQ(TEQ=毒性当量)。该公司预计通过此技术的最佳化可将二NFDA1NFDA2的含量减至每立方米0.05 ng TEQ。据估算,此技术的投资费用仅为现有方法的1/10。现有减少二NFDA1NFDA2的方法使用的设备包括吸附塔、活性炭贮仓、鼓风机和普通袋式过滤器。 Chemical Engineering,2000,107(6):17     

新催化剂可以降低高性能PE生产成本

朝鲜 Samsung化学品总公司已经对一种新的催化剂实现工业化生产，使用该催化剂可以生产高性能聚乙烯。 　　被称为 Hybrid CG的该催化剂为负载有镁上的钛或锆的有机金属，通过普通的氧化铝助催化剂可以激活。关键的特点是混入与过渡金属元素 (Ti或 Zr)共享电子的螯合配体。据称球形载体具有较高的堆密度，使得在流体床反应器中进行气相聚合成为理想。朝鲜 Daesan市已于五月份开始 80 kt/a PE的工业试车生产。聚合的生产成本比使用传统催化剂的生产成本更低，这是因为反应器使用的（ 1己烯）共聚单体减少 30％左右。该公司已决定或者…     

扬子石化炼油厂国产FH-5催化剂显神威

长期以来，我国全馏分加氢精制装置均选用国外催化剂。扬子石化公司在1995年新建全馏分加氢精制装置时，就采用我国刚刚研制成功的FH-5催化剂，自1995年投用至2001年4月，已安全运行4万 h以上，创造国内同类装置最好记录。每千克催化剂处理的原料油加工量比国外领先水平还高5 t。仅此一项就增效2000多万元，取得巨大成效。 ［许摘自《中国化工信息》，2001，（19）：8］