项目编号903-2007-003
项目名称离子液体的规模化制备及清洁工艺技术
完成单位中国科学院过程工程研究所
北京化工大学
完成人员张锁江 刘会洲 李春喜
张香平 阎瑞一 于英豪
成卫国 吕兴梅 郭 晨
孙 剑 李增喜 王 蕾
董 坤 姚晓倩 何宏艳
项目简介   离子液体作为一类新型的绿色介质或材料,对化学工业的绿色化升级换代和技术进步具有重大意义。然而,离子液体的构效关系不清,制备过程污染重、成本高,工程放大无规律可循,成为其工业应用的“瓶颈”。

  在国家科技部、国家自然基金、中科院等支持下,针对离子液体的设计、制备及清洁工艺中的关键科学技术问题,取得一系列创新成果:

  建立了离子液体物性数据库,提出了离子液体的周期性变化规律;发现了离子液体中的氢键网络结构;开发了多系列离子液体的分子力场,建立了离子液体的构效关系及分子设计方法。克服了传统尝试法盲目性大、费时费力的问题。

  建立了具有自主知识产权的、国内第一套离子液体的规模化制备装置,应用过程强化原理、通过集成制药废水处理系统,突破了制约离子液体制备过程污染重、质量不稳定、价格过高的“瓶颈”。通过了中科院的成果鉴定。

  针对化工行业普遍存在的介质污染、效率低、能耗高问题,研究开发了离子液体为介质的反应/分离强化新技术:(1)建立了离子液体为介质的替代剧毒HCN原料的MMA(甲基丙烯酸甲酯)清洁工艺,克服了传统工艺原子利用率低、污染重的问题。(2)建立了基于离子液体“开关”原理的油品脱酸新工艺,克服了传统技术易乳化、成本高的问题;(3)建立了离子液体为催化剂的乙二醇节能新工艺,较传统工艺大幅度降低能耗;(4)研究开发了离子液体为介质的萃取分离及定向调控合成新技术,克服了挥发性溶剂的污染问题。 

  离子液体产品被国内外30多家企业和科研院校使用;基于离子液体的清洁工艺对推动北京市化工相关产业技术的绿色化升级换代具有重大作用,项目实施能够产生显著的经济效益和社会环境效益,引起国内外学术界和工业界的高度重视。项目负责人担任第七届3R国际会议副主席,第143次中国科协青年科学家论坛“离子液体与绿色化学”执行主席。发明专利共47项,其中授权10项。发表论文共100余篇,编写专著2本。

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