我國(guó)首創(chuàng)丁二酸電化學(xué)合成清潔工藝
記者日前從浙江工業(yè)大學(xué)了解到，該校馬淳安教授課題組和安徽安慶和興化工有限責(zé)任公司合作完成的3000噸/年丁二酸綠色電化學(xué)清潔生產(chǎn)工藝研究與工業(yè)化項(xiàng)目，引起了眾多投資者的熱切關(guān)注。該成果已通過中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的鑒定。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，隨著生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）技術(shù)的成熟和推廣，其重要原料丁二酸市場(chǎng)將迎來新一輪建設(shè)高潮。
丁二酸應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其中生物可降解塑料PBS是丁二酸最具發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獞?yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)1噸PBS需消耗0.62噸丁二酸。PBS與其他生物可降解塑料相比，不僅力學(xué)性能十分優(yōu)異，而且價(jià)格合理，市場(chǎng)需求量很大。目前國(guó)內(nèi)外已開發(fā)成功以丁二酸為原料合成PBS生物可降解塑料技術(shù)。專家分析認(rèn)為，未來我國(guó)PBS的年需求量將達(dá)到300萬(wàn)噸以上，需消耗丁二酸180萬(wàn)噸，而目前我國(guó)丁二酸年生產(chǎn)能力尚不足5萬(wàn)噸，丁二酸的市場(chǎng)增長(zhǎng)空間十分巨大。
浙江工業(yè)大學(xué)是國(guó)內(nèi)最早開展丁二酸無隔膜電解合成技術(shù)的研究單位。從1994 年起，馬淳安課題組即先后開發(fā)成功丁二酸無隔膜電解合成的小試和工業(yè)化模試技術(shù)，并在安徽三元化工總廠最早建成了100噸/年和500噸/年丁二酸無隔膜電化學(xué)工業(yè)化裝置。2000年該課題組又與安慶和興公司合作，研制成功新型四元鉛合金電極，使整個(gè)生產(chǎn)過程無廢水、廢氣排出，實(shí)現(xiàn)了綠色電化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)和工藝零排放的目標(biāo)，并于2006年建成了3000噸/年丁二酸無隔膜、連續(xù)化綠色電化學(xué)合成的生產(chǎn)線。這一工藝技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)外尚屬首創(chuàng)。
采用該工藝生產(chǎn)丁二酸，節(jié)能效果突出，原料成本低，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)，含量在99.5%以上，完全達(dá)到食品級(jí)質(zhì)量指標(biāo)。實(shí)踐證明：采用無隔膜電解技術(shù)取代傳統(tǒng)隔膜電解技術(shù)，每生產(chǎn)1噸丁二酸可節(jié)約直流電600千瓦時(shí)以上，節(jié)能效率達(dá)25%以上。此外，新工藝采用的電解母液循環(huán)套用和電解產(chǎn)生的氧酸霧水洗水處理工藝技術(shù)與傳統(tǒng)路線相比，每噸丁二酸至少可減排15噸廢水、174立方米酸性廢氣。
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丁二酸俗稱琥珀酸，是一種二羧酸，能發(fā)生二元酸的大多數(shù)典型反應(yīng)，由于分子中含有兩個(gè)活潑的亞甲基，因此又具有許多其他的重要反應(yīng)特性，如鹵化、酯化、碘化等等，是合成各種復(fù)雜有機(jī)物的中間體，也是制造藥物的重要原料。丁二酸的主要應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為五類：最大的市場(chǎng)為表面活性劑、清潔劑、添加劑和起泡劑；第二個(gè)市場(chǎng)為離子鰲合劑，如電鍍行業(yè)中的溶蝕和點(diǎn)蝕等；第三個(gè)市場(chǎng)是在食品行業(yè)中作為酸化劑、pH改良劑和抗菌劑；第四個(gè)市場(chǎng)是與健康有關(guān)的產(chǎn)品，包括醫(yī)藥、抗生素、氨基酸和維生素的生產(chǎn)；第五個(gè)市場(chǎng)也是最具發(fā)展前景的市場(chǎng)，即作為生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的主要原料。
據(jù)了解，目前以丁二酸為原料合成PBS生物可降解塑料的技術(shù)在德國(guó)巴斯夫公司、日本三菱公司、中國(guó)清華大學(xué)、中科院理化研究所都已開發(fā)成功，并投入批量生產(chǎn)。
目前國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)正在積極籌備上馬PBS項(xiàng)目。而安慶和興公司則領(lǐng)先一步，率先與清華大學(xué)達(dá)成合作意向，在目前3000噸/年P(guān)BS規(guī)模的基礎(chǔ)上，計(jì)劃在3年內(nèi)建設(shè)一條10萬(wàn)噸/年P(guān)BS生產(chǎn)線，同時(shí)上馬的還有與之配套的6萬(wàn)噸/年丁二酸項(xiàng)目。
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