膜肺是ECMO系统的核心部件,承担血液氧合功能,膜肺材料目前主要使用的是PMP(聚4-甲基1-戊烯)中空纤维膜,成膜树脂PMP(聚4-甲基1-戊烯)首先是通过丙烯二聚制得4-甲基-1-戊烯(4MP1)单体聚合,而丙烯二聚截止目前,国内还没有产业化。
碱金属催化为丙烯二聚主要方法
20世纪60年代英国石油公司建成世界上第一套2000吨/年规模的4-甲基-1-戊烯生产装置后,日本、前苏联、美国等先后建起了2-10万吨/年的生产装置。考虑到能耗和经济方面因素的同时,丙烯二聚工艺能否最大限度地生成4MP1,则主要取决于采用的催化剂体系。丙烯选择性二聚生产4-甲基-1-戊烯(4MP1)的催化剂主要以碱金属为主体。世界上第一种用于工业化生产的4MP1催化剂是60年代由英国石油公司开发的,它是将金属钠分散于无水碳酸钾上制备的。丙烯二聚工艺制取4-甲基-1-戊烯(4MP1)催化剂组成至少含有一种碱金属单质、碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐以及至少一种助催化剂,所用催化剂的活性组分为金属钠、钾。
新型固体超强碱K/K2CO3催化丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯(4MP1)丙烯转化率为43%,二聚产物的选择性为95%,4MP1的选择性为86%。载体的性质对催化剂的活性起重要的作用,因为本反应的活性组分都是碱金属,可变余地很小,所以载体的选择就成为关键。美国专利提出过一种制备丙烯二聚催化剂载体的技术,独特之处在于使用碳酸钾和或碳酸氢钾与水或水和酒精或水与水溶性酮的混合物合成载体,使碱金属单质附载于载体上,4MP1选择性大于88%。
丙烯二聚合成4MP1反应机理
目前公认的碱金属体系催化丙烯二聚合成4MP1的反应机理是,丙烯通过扩散进入催化剂超强碱位,被夺取质子并与催化剂表面碱金属结合形成活泼的活性中间体一稀丙基阴离子,丙烯分子双键上的π电子在α,β碳上分布不均匀,与甲基连接的β碳上的电子云密度较小,在反应条件下,烯丙基阴离子容易与带甲基的β碳反应生成不稳定的4MP1阴离子,4MP1阴离子会继续与丙烯分子发生氢交换反应生成更为稳定的烯丙基阴离子及目标产物,形成一次循环催化过程。其中有极少部分的烯丙基阴离子会与丙烯分子发生反应合成异构体1-己烯。烯丙基阴离子较4MP1阴离子具有更好的稳定性,可以控制反应过程中4MP1阴离子始终保持在较低浓度,阻止其进一步与丙烯分子发生聚合形成三聚体或多聚体,很好地保证了二聚物的高选择性。
抑制二聚副反应发生
催化剂催化丙烯二聚合成4MP1的反应过程中主要涉及两类副反应,一类是齐聚副反应,另一类是异构化副反应。4MP1在热力学上是最不稳定的六碳烯,容易异构化形成更稳定的六碳烯如4MP2、2MP1、2MP2等。在4MP1的实际生产过程中,可通过降低反应相中4MP1的含量来抑制异构化反应。在英国和前苏联已投产的工业装置上,控制丙烯的单程转化率为7%~11%,很明显是为了抑制异构化反应。
固体碱催化丙烯二聚的主反应对4MP1的选择性很高,影响反应最终反应产物4MP1选择性的主要因素为4MP1在反应过程中异构化作用,要降低丙烯二聚合成4MP1的副反应,就需要加快产物从催化剂活性位上的脱附速率,K2CO3具有较低的比表面以及简单的孔道结构,负载于K2CO3上的碱金属是丙烯二聚的合成4MP1的优良催化剂,且具有较低的异构化活性,对于K2CO3作为载体的催化剂优化是在其孔道结构方向改进,增大其孔径尺寸,使得在提髙转化效果的基础上对异构化活性亦无影响。
一条产品链成了一个国家的明伤
由于ECMO全部依赖进口,全国一共也就有400台左右,湖北新冠肺炎疫情爆发后,“人工肺”需求越来越高2月27日,中央应对新冠肺炎疫情工作领导小组要求从全国调集ECMO等设备支援湖北,2月27日,从德国法兰克福紧急进口16台ECMO运到了湖北武汉,使用中的耗材,最费钱的也是膜肺,即膜肺材料PMP中空纤维膜。
新冠肺炎的爆发,让丙烯二聚体4MP1-PMP树脂-PMP中空纤维膜自主,从一条产业链的隐忧,变成了一个国家的明伤。
不被“卡脖子”的根本,是具有随时应对最坏局面的能力!
关于举办首届烯烃齐聚-高碳醇-异构醇技术与市场论坛的通知
我国乙烯、丙烯、丁烯的发展,为低碳烯烃齐聚高碳烯烃提供了原料支持,煤制油的发展也产生了部分高碳烯烃,今后高碳烯烃应用会越来越广泛,其中高碳烯烃羰基化的高碳醇-异构醇是合成表面活性剂、洗涤剂、增塑剂等多种精细化工产品的主要基础原料,目前,高碳醇-异构醇类表面活性剂、洗涤剂已经在国内实现了生产与应用,但是高碳烯烃-高碳醇-异构醇产业链还不能国产化,制约了高碳醇-异构醇类表面活性剂、洗涤剂应用性价比。为此,中国化工报社、石油化工众创孵化平台将共同组织召开首届烯烃齐聚-高碳醇-异构醇技术与应用论坛,论证如何聚智聚势加快高碳烯烃-高碳醇-异构醇产业化。
一
组织机构
主办单位:
中国化工报社
石油化工众创孵化平台
协办单位:
山东联泓新材料科技股份有限公司
二
论坛议题
1.乙烯四聚制1-辛烯工艺与经济性分析
2.丙烯二聚4-甲基-1-戊烯(4MP1)催化剂与工艺
3.PMP(聚4-甲基1-戊烯)中空纤维膜制造工艺
4.丙烯三聚催化剂和工艺
5.碳四三聚催化剂和工艺
6.钴基催化剂合成高碳醇-异构醇工艺
7.铑基催化剂合成高碳醇-异构醇工艺
8.温控相转移两相催化高碳烯烃羰基合成高碳醇-异构醇
9.环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯的合成工艺
10.新型反应器对高碳醇酯增塑剂酯化工序变革与应用
11.六氢化邻苯二甲酐法与邻苯二甲酸二异壬酯法生产DINCH比较
12.仲醇原料与工艺路线
13.仲醇醚在浓缩洗衣液领域应用比较与分析
14.高碳醇-异构醇原料路线:煤制油与烯烃齐聚成本比较
15.异构醇醚类表面活性剂应用浓缩洗衣液存在问题与解决方案
16.合成气制高碳醇催化剂与工艺产业化进展
三
闭门会
1.异构醇醚、仲醇醚在浓缩洗衣液应用讨论会(广州浪奇、山东洁能、内蒙古伊泰、联弘新材料等指定公司代表参加)
2.邻二甲苯液相氧化-酯化与苯酐酯化,苯酐六氢化与邻苯二甲酸高碳醇酯加氢、邻苯二甲酸二甲酯与高碳醇酯交换交流会(指定代表参加)
四
参观
参观山东联泓新材料科技股份有限公司生产装置
五
地点:山东滕州
六
会议费用
1.每人收取会务费3800元∕人(含餐饮费、资料费、场地费等);
2.8月5日之前报名且汇款,优惠至3600元∕人;
3.住宿统一安排,费用自理。
汇款信息:
单位名称:中国化工报社
纳税人识别号:12100000400003163P
地址:北京市西城区六铺炕北小街甲2号
开户行:工行北京分行六铺炕支行
账号:0200022309004600937
七
联系方式
2020年6月19日
原标题:《丙烯二聚-PMP:疫情把这条完全不能自主产品链推向风口》