浙江工業大學李小年教授團隊榮獲 2018 年度國家技術發明二等獎
作者: 來源: 發布日期:2019-01-09 瀏覽次數:2000

      2019 年 1 月 8 日,2018 年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂隆重舉行,浙江省國家大學科技園牽頭高校浙江工業大學校長李小年教授團隊牽頭完成的“取代芳胺系列產品綠色催化合成關鍵技術與工業應用”項目榮獲 2018 年度國家技術發明二等獎。

      化學工業是關系國計民生的一項基礎工業。延長產品鏈、提高附加值是當今全球化學工業的發展方向,也是我國化學工業轉型升級的核心內容。精細化學品工業是當今化學工業中最具活力的領域之一,已經成為衡量一個國家或地區化學工業的發達程度和科技水平的重要標志。

      取代芳胺是一類核心精細化工原料,被廣泛地應用于抗高溫、阻燃、絕緣、抗紫外光等特需材料的合成,滿足軍用裝備、高鐵、特高壓輸電和核能等高端需求,也是醫藥、農藥、染料等合成原料,對苯二胺類可直接作為橡膠防老劑。

      長期以來,中國是取代芳胺主要生產與消費國,鹵代芳胺、對苯二胺類和氨基苯磺酸類三者的產量就高達每年百萬噸,胺類藥物、染料和輪胎均占世界年產量約50%。但是,由于原有生產技術與工藝存在著過程不安全、生產效率低、污染排放大、產品品質差等諸多問題,缺乏國際競爭力,增加了環境負擔。2017年,因為抗老化能力不足等而產生的廢舊輪胎就高達 3 億條,高品質橡膠防老劑的市場需求量巨大。

      催化劑技術是化工生產當中最核心的技術,能夠起到縮短反應時間、提高原料利用率和產物收率的作用,同時又能減少污染物的排放,降低生產成本,所以具有十分重要的研究意義。

      在沒有國際國內先例的情況下,李小年團隊在國家科技攻關計劃、國家自然科學基金和浙江省重點研發計劃等支持下,與企業通力合作,經過15年艱苦的努力探索和持續研究,突破業內共知的束縛,發現了加氫合成鹵代芳胺催化劑的高選擇性晶面,提出了精準調控炭載體表面金屬晶面生長取向的原理,發明了高選擇性催化劑的宏量制備技術,構筑了全反應周期催化劑高活性與高選擇性的過程微環境;發現了在高品質對苯二胺類產品合成過程中影響催化劑活性與選擇性穩定的機制,提出了電子助劑配體與金屬簇配位的技術思想,發明了炭載體表面上硫配體自組裝構筑類核殼結構催化劑的制備技術,實現了催化劑的原位連續再生和多步反應過程中高產品總收率的達成機制與工程技術;發現了在高濃度硝基苯磺酸加氫反應過程中引起金屬催化劑失活的毒物分子源,提出了利用液態活性氧原位清除催化劑毒物分子的技術。

      該成果發展了炭載納米金屬催化劑的學術思想,發明了高品質取代芳胺系列產品綠色高效合成的關鍵共性催化劑技術,建立了三種液相加氫催化新工藝,打破了國外公司在該系列產品高端市場的壟斷,從源頭上實現了工業生產過程的低排放直至零排放,保障了工業生產過程的安全性。取得了一系列理論、方法、技術、工藝、裝備等全創新鏈成果。使催化劑技術和合成工藝整體技術國際先進、部分達到國際領先水平,為推動我國精細化工行業高效、綠色、安全可持續性發展做出了重要貢獻。

      目前,該成果已經在浙江、江蘇、河北和安徽等地區的龍頭企業實現了工業推廣應用,產品遠銷二十余個國家和地區。近三年,新增銷售約20億元、新增利稅約5億元。實現了高品質取代芳胺系列產品生產的共性催化劑技術突破與關鍵工藝裝備技術的跨越,形成了催化劑、工程裝備、反應工藝與工業應用等技術組成的具有完全獨立自主知識產權的工業成套技術。關鍵核心技術水平與產品品質居國際領先,實現了“源頭創新”,帶動了全行業技術升級。成果獲中、美、日等國家授權發明專利21件,曾獲教育部技術發明獎一等獎1項、中國中化集團公司科技進步一等獎1項。