2004年国外化工科技创新点滴（上）
章文
随着近年全球化工产业的复苏，技术改进和创新步伐迅速加快。
2004年世界化工科技创新主要集中在催化剂、原料生产技术、聚合
物生产技术、生物技术、纳米技术、化工新材料技术、资源回收利用
技术等领域。本文特就具有重要创新意义、推广应用价值重大、对化
工技术进步有重要影响的成果介绍如下。
原料新技术产业化提速
烯烃转化为丙烯和BTX工艺
旭化成开发出Omega烯烃转化新工艺，可用炼厂催化裂化（FCC）
装置抽余C4或C4馏分为原料生产丙烯。与以丁烯-2和乙烯为原料
的易位转化技术不同，Omega工艺利用二聚和歧化反应，还可将异丁
烯转化为丙烯。旭化成计划将Omega工艺与Alpha工艺（以C4和C5
抽余物为原料生产BTX混合芳烃）相结合，以抽余物为原料生产丙烯
和BTX芳烃。
Omega工艺采用固定床反应器、沸石催化剂，反应温度约500℃，
根据原料中烯烃含量不同，丙烯收率可达40%～60%。未反应的C4和
较重产物与C5抽余物混合，进入Alpha单元，BTX芳烃转化率为60%～
65%。
目前，旭化成己成功完成Omega工艺小试，计划于2005年将联
合工艺推向商业化。
丙烯增产Seperflex工艺
Superflex工艺采用流化提升管型反应器，进料为C4～C8烯烃，
丙烯产率高。采用烯烃原料并循环未反应C4/C5，最终丙烯和乙烯产
率可达50%～70%。新Superflex工艺将于2005年投用。Superflex
反应器进料为来自费-托合成含烷烃、烯烃和含氧化合物的C4～C11
的烃类馏分，采用KBR专有的回收流程，产能约为25万t/a丙烯和
15万t/a乙烯，与其他烯烃物流组合最终产能为50万t/a丙烯和20
万t/a乙烯。
直接氧化法环氧丙烷装置
巴斯夫和陶氏化学联合将过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷
（HPPO）技术推向工业化，计划在巴斯夫安特卫普的生产基地建设30
万t/a HPPO装置，装置将于2006年开工建设，2008年投产。
HPPO工艺使用管式反应器，在中温、低压和液相条件下操作，
仅生成环氧丙烷和水，不产生副产物。此外，采用该工艺装置的占地
面积非常小，配套基础设施少，与常规的环氧丙烷生产工艺相比，投
资可大大节省。
新型MMA工艺推向商业化
Lucite国际公司将实现乙烯、甲醇和CO2生产甲基丙烯酸甲酯
（MMA）新技术推向商业化，新装置将于2008年投入运行
新工艺在缓和条件下操作，具有较高的产率，副产物为水和重质
酯类，其中酯类可用作过程燃料。由于不使用有毒或腐蚀性化学品，
新工艺的设备维护费用比现有丙酮或异丁烯工艺要低得多，生产费用
可减少约40%。
苯一步法制苯酚工艺
首诺公司与俄罗斯西伯利亚Boreskov催化研究所共同开发出苯
一步法制苯酚工艺（AlphOx工艺）。与传统异丙苯工艺相比，AlphOx
工艺具有操作简便、投资费用低等优势。美国GTC技术公司与首诺合
作将这一新工艺推向市场。
AlphOx工艺以苯与N2O为原料、改性沸石为催化剂，经气相反
应生成苯酚，反应中苯酚的选择性较高，可达90%～99%，因此苯酚
分离工艺较异丙苯工艺大为简化。
采用AlphOx工艺建设1套13.62万t/a规模的苯酚装置，投资
费用只有异丙苯工艺装置的55%～60%。目前，该技术己在首诺公司
位于美国佛罗里达州佩森库拉的示范装置上得到验证，GTC公司己经
与一家石化公司达成协议建设首套工业化装置。
二氯乙烷新反应器技术
德国乌德公司将采用新型Vnnolit-Uhde沸腾反应器技术为
Limburgse Vnyl Maatschappij公司在比利时Rssendedo地区新建1
套25万t/a规模的二氯乙烷（EDC）装置。这也是该技术的首次工业
化应用。
该技术以乙烯与氯气为原料，在新型沸腾反应器中进行液相催化
反应，直接生成EDC，不仅产品EDC质量高，而且无需蒸馏提纯步骤。
此外该技术的生产成本明显低于其他工艺，能耗较低，且对环境友好。
H2O2直接法生产工艺
德固赛和美国Headwaters公司以50∶50股份合资组建公司共同
开发过氧化氢（H2O2）直接法生产工艺。两公司计划在2007年完成
工艺开发，2008年建设第1套工业化装置。
新工艺以氢气和氧气为原料，在催化剂作用下，生产出溶于低浓
度甲醇中的H2O2，可直接用做PO生产原料。该工艺将在德固赛位于
德国汉诺-沃尔夫根地区的1套中试装置上进行验证和优化。
德固赛和Headwaters都有着多年直接法H2O2合成工艺开发经
验。此次合作Headwaters将提供高选择性、高收率和稳定性好的”
NxCat”多相贵金属纳米催化剂专有技术。
此外,由于近年PO及以H2O2为原料的化学品的发展迅速，H2O2
的需求量急剧增加。不少公司加大了H2O2新工艺的研发和工业化力
度。
2004年初，索尔维公司也宣布成功示范了其高收率H2O2生产工
艺，目前与巴斯夫合作建设1套20万t/a规模H2O2装置，为两公司
合资建设的PO装置提供生产原料。
超临界CO2生产工艺
日本先进工业科学和技术国家研究院开发出1种高效、低廉的环
己烷和环己醇生产工艺。该工艺以超临界CO2为溶剂、苯酚为原料，
可以在缓和的条件下生产环己烷和环己醇，与使用有机溶剂的常规技
术相比，该工艺过程对环境更为友好。
该研究院还开发出以苯酚为原料制取KA油（环己醇和环己酮混
合物）的新工艺。通常KA油由环己烷液相空气氧化或苯酚气相加氢
制备。因前者一次通过转化率低，需建设大型装置以降低生产成本，
后者则会因生成焦炭等问题使催化剂寿命缩短。
新工艺采用铑催化剂，以超临界CO2为溶剂、苯酚为原料，反应
55℃和>10MPa条件下进行，一次通过转化率接近90%，环己酮的选择
性约34%，环己醇的选择性约65%。由于过程在低温下操作（替代方
法典型的为130～180℃），故能耗较少，催化剂使用寿命较长。此外，
产品分离也非常容易。
新型催化技术层出不穷
己内酰胺低温生产新工艺
现有己内酰胺生产装置多以环己酮与羟胺盐为原料，首先生成中
间产物环己酮肟，经重排制得产品，生产过程中产生大量硫酸铵副产
品。
日本仙台东北大学和新日铁化学公司联合开发成功己内酰胺低温
生产新工艺。新工艺以超临界二氧化碳作为溶剂、离子液体为催化剂，
反应温度为50℃，生产中不产生任何副产品。目前，仙台东北大学
和新日铁化学公司己计划将该工艺推向市场。
多相催化剂为制取脂肪酸酯提供清洁化途径
日本Shinshu大学工程学院研究人员开发出固体多相催化剂系
统，可以在缓和的反应条件下制取脂肪酸甲酯。以脂肪酸为原料，在
四氢呋喃和催化剂浆液中，反应条件为60℃和0.1MPa时，脂肪酸转
化率接近100%，脂肪酸甲酯收率为91.4%，丙三醇收率为82.9%。目
前，研发人员正将浆液系统转变成固定床反应器。
传统工艺以脂肪和油类与甲醇在碱（KOH或NaOH）催化作用下生
产脂肪酸甲酯，使用大量水冲洗去除碱催化剂，同时也除去了丙三醇。
新技术避免冲洗步骤，可以利用蒸馏等方法分离丙三醇。此外，该技
术的反应条件也比基于超临界甲醇路线温和得多，后者的操作条件为
240℃和10MPa。
纳米金催化一步法合成乙醇酸甲酯
日本触媒化学公司开发出以乙二醇和甲醇为原料，在纳米金催化
作用下直接合成乙醇酸甲酯的新方法，反应温度为100～200℃、压
力为5Mpa。日本催化合成公司已经在日本姬路的50t/a中试装置上
成功生产出乙醇酸甲酯，并将于2007年前建造1万～2万t/a规模
的大型装置。乙醇酸甲酯可用作半导体生产用溶剂、化妆品组分以及
锅炉和金属清洗剂。此外，新型催化剂技术还可以用于羧酸和内酯等
的一步法酯化反应。
激光催化路线制取PE的新技术
意大利Florences大学的科学家开发出1种仅使用激光作为催化
剂制取结晶性聚乙烯（PE）的高压工艺，具有产率高、PE结晶度高、
过程简单等优点，可望推向大规模应用。
通常，烯烃聚合在极高压力下进行，只能得到无定型材料。而新
工艺在相对低得多的聚合压力条件下进行，生成的PE结晶性极好。
此外，通过控制反应光子吸收过程，可以改变分子几何结构，有利于
生成线性聚合物链。
有机卤化物绿色处理路线
通常有机卤化物处理采用热氧化法或氢气还原法；前者需要高温
条件下进行，且会产生二噁英、光气等有毒物质；后者属较清洁的方
案，但需高压氢气和贵金属催化剂。
日本大阪大学开发的新催化剂可以克服上述问题。新型催化剂为
钯纳米簇，负载于羟基磷灰石上，活性比常规活性炭、氧化铝和二氧
化钛负载的Pd催化剂高出10～200倍。以水或甲醇为溶剂，在60℃
和0.1MPa氢压下反应时，有机卤化物（如氯苯、对甲基二氯苯、对
二氯苯、对羟基氯苯和1-氯萘等）的转化率>97%，产物为相应芳烃。
（未完待续）