固载离子液体催化CO2转化制备DMC/EG绿色工艺通过鉴定

2018年12月21日，由中国科学院过程工程研究所离子液体与绿色工程团队历时十五年持续研发，并于2014年与江苏奥克化学有限公司签约合作完成的“固载离子液体催化二氧化碳转化制备碳酸二甲酯/乙二醇（DMC/EG）绿色工艺”项目通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。会议由中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林主持，中国石油和化学工业联合会三届理事会会长李勇武出席会议并作讲话，江苏奥克化学有限公司朱建民董事长及中科院过程工程所张锁江院士出席会议并作报告。

本次鉴定委员会由以石油化工科学研究院何鸣元院士担任主任委员，清华大学费维扬院士和中国科学院化学研究所韩布兴院士担任副主任委员的9位委员组成。鉴定委员会专家一致认为，该技术成果属于世界首创，国际领先，是绿色工程与绿色化学应用的成功范例，为二氧化碳资源化利用、现有乙二醇工艺节能及延伸环氧乙烷产业链开辟了新途径。

该项技术成果利用乙烯氧化制环氧乙烷排放的二氧化碳废气为原料，与环氧乙烷在离子液体催化剂的作用下，通过羰基化反应生成碳酸乙烯酯，然后碳酸乙烯酯再与甲醇反应生产碳酸二甲酯和乙二醇。研究开发了固载离子液体催化二氧化碳转化制备碳酸二甲酯/乙二醇绿色工艺，实现了原子经济性反应和二氧化碳温和转化，突破了现有碳酸二甲酯和乙二醇工艺能耗高、效率低、污水难处理的难题；发明了固载离子液体催化剂，具有环氧乙烷单程转化率高、原料适应性强、催化剂无需分离等优势，并实现量产工业化示范应用；攻克了羰基化反应器气液均匀分布等关键技术，创新开发了万吨级固载离子液体气液固三相列管式反应器；研究开发了醇解反应-变压共沸精馏耦合过程强化技术，创新实现了全系统热网络优化集成，大幅降低了能耗、显著提高了经济性、减少了设备投资；形成了具有自主知识产权的成套技术专利成果。由辽宁省石油化工规划设计院有限公司设计，江苏奥克化学有限公司采用该技术建成了万吨级工业化示范装置并实现了稳定运行，碳酸二甲酯品质达到电池级标准，乙二醇品质优于国家标准。

碳酸二甲酯是重要的基础原料，被誉为21世纪绿色化学的“新基石”。近年来，随着动力锂电池和聚碳等相关行业的快速发展，对碳酸二甲酯的需求持续快速增长，亟待开发清洁高效的生产技术。乙二醇是战略性大宗化工原料，主要用于生产聚酯纤维和树脂等，我国2017年需求量超1400万吨，对外依存度高于60%。但伴随着煤基乙二醇工艺的快速发展，环氧乙烷水合生产乙二醇工艺面临竞争压力。环氧乙烷与二氧化碳为原料生产碳酸二甲酯联产乙二醇，开辟了一条兼具经济和社会效益的新途径，符合我国当前产业布局要求，具有广阔的推广应用前景。