重大突破
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今天，江南大学传来好消息！
化学与材料工程学院东为富、王世波教授团队与旭科新材料（山东）有限责任公司合作开展的全球首套石油基万吨级顺酐加氢制备丁二酸酐项目——一期年产1万吨丁二酸酐和丁二酸项目，已平稳运行一个月，产出的丁二酸酐产品纯度稳定在99.5%以上，最高纯度达到99.9%，达到了国际领先水平。该项目的成功为低成本大规模生产优质丁二酸酐及丁二酸提供了技术优选项，将有效连接绿色化工新材料产业链条的“油头”与“塑尾”。该装置于5月31日正式投料生产，一次开车成功。6月6日，稳定产出了纯度在99.5%以上的优等丁二酸酐产品，产品质量优异，产品纯度高、色度白，最高纯度达到99.9%以上。装置投运的一个月内，反应转化率百分之百，选择性99.59%，以近乎双百的高效催化反应得到了高质量的丁二酸酐及丁二酸产品。丁二酸酐和丁二酸
丁二酸酐/丁二酸，常温常压下均为白色结晶固体，是一种重要的化工原料。丁二酸酐和丁二酸是石油基可降解聚酯（聚丁二酸丁二醇酯即PBS）的合成原料之一，该种生物可降解聚酯物理机械性能与聚丙烯（PP）相近，可替代PP应用于吸管、一次性餐具、一次性酒店塑料用品、纺丝等领域。
生物降解材料
可降解材料PBS全称为聚丁二酸丁二醇酯，可替代PP在一次性塑料领域的应用，PBST全称为聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯，可替代低密度聚乙烯（LDPE）在一次性软质膜领域的应用。目前，全球通用的、产量最大、应用最广泛的生物降解材料是聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯。石油基万吨级顺酐加氢制备大规模生产后，标致着丁二酸酐/丁二酸大规模生产成为可能。为未来PBS与PBST大规模生产提供质优价廉的丁二酸/丁二酸酐原料，为未来PBS与PBST大规模推广应用创造条件。东为富教授介绍说，该装置是迄今为止全球范围内同类产品规模最大的生产装置。聚合级丁二酸酐和丁二酸是生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBST）的关键单体原料。但传统方法采用电解加氢及高压釜浆态床加氢工艺，其能耗高、腐蚀严重，且难以规模化和连续化，一直以来是制约生物可降解材料PBS及PBST产业快速发展的“卡脖子”难题。发展生物降解塑料可有效缓解传统塑料对环境造成的污染。东为富、王世波教授团队常年聚焦于功能高分子材料及生物可降解材料基础研究工作，基于对高分子材料结构与性能关系的深刻认识，结合传统工业催化的优点，秉持绿色原子经济转化的理念，创新性地提出了顺酐高选择性固定床液相连续加氢催化体系及关键技术，并在旭科新材料（山东）有限责任公司实施和工业生产应用。“丁二酸酐规模化生产主要受限于催化剂及生产工艺等关键要素的限制，生产出高品质产品的技术难度很大。生产中严格控制工艺指标，也对装置的平稳操作性能提出了极高的要求。目前国内同类装置多停留在了千吨级的水平。”王世波教授说：“我们开发的高效清洁生产工艺，为高质量的丁二酸酐及丁二酸产品低成本大规模生产、生物可降解材料PBS和PBST大规模推广应用创造了有利条件，也为今后进一步快速规模放大奠定了良好的基础。”“旭科新材料一期项目验证了万吨级技术的可行性。下一步，我们将加快释放产能，在二期建设20万吨顺酐装置一套，10万吨PBAT装置一套，10万吨PBS装置一套，10万吨BDO装置一套，10万吨丁二酸酐装置一套。”旭科新材料（山东）有限公司副总经理王昕对未来的发展充满信心。
该技术的成功推广应用得益于江南大学与旭科新材料（山东）有限责任公司之间长期以来的紧密合作和相互信任，校企双方深入合作，共建产学研合作平台，经过上千次的试验，最终实现了可降解材料的科技成果转化，将核心生产流程及技术参数掌握在了自己手中。可降解材料作为国家战略性新兴产业发展方向，是新材料重点发展领域。东为富表示，未来团队将继续聚焦服务国家战略需求，持续推动校企产学研合作，积极响应习近平总书记的号召，将论文写在祖国大地上，在实践中真解决问题、解决真问题，持续推动产业技术颠覆性创新。
稿件来源：化工学院、张青
本期编辑：张铁根
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