低成本生产高纯度甲氧甲基可行性研究报告(编辑修改稿)

低成本生产高纯度甲氧甲基可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

在包括柯达、巴斯夫也对我们的高纯度 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴表示了一定的兴趣。 我们在世界上首次发明了一步法工艺 ，即氯甲醚路线： 在少量四氢呋喃（ THF）中加入钠砂，滴加含芴的 THF 溶液，在 10℃ 左右反应 2 小时，然后再滴加氯甲醚，继续反应 8 小时，过 滤除去氯化钠，回收 THF，然后程序升温和降温进行无溶剂分步结晶制得高纯度 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴，产物纯度为 99， 93%左右，总收率为 90～ 92％。 在该工艺中，仅需要一种有机溶剂 THF，且用量不及其它工艺的1/5，另外，即不使用价格昂贵的碘甲烷，也不使用剧毒的硫酸二甲酯，其它工艺的总收率为 50—60％，而本工艺的收率高达 90—92％，该工艺经查新还暂未见公开报道。 二、 技术方案论述 项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平； ： （ 1）由于 “氯甲醚 ”中微量杂质会严重影响得率的高低，高纯度氯甲醚的纯化工艺的优化。 （ 2）杂质和产品的凝固点相差较大，在无溶剂条件下进行分步结晶纯化，其程序升降温的工艺过程如何确定。 并如何克服放大效应。 （ 3）如何开发 9， 9—二（甲氧甲基）芴作为外给电子体并将其尽快应用于丙烯聚合工业。 ： （ 1）以氯甲醚为原料，低成本生产高纯 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴，完全拥有自主知识产权（见上海情报所查新报 告：目前在全国内外未见与该委托项目相同的工艺报道 …… 具有新颖性、先进性 …… ）； 无论是 BASELL（ Montell），还是日本三井油化和营口向阳催化剂有限责任公司，均采用二步法工艺，需使用大量的、价格高昂有机溶剂，同时在甲基化时，或使用昂贵的碘甲烷，或使用剧毒的硫酸二甲酯，二步总收率在 50—60％ (70％ 70％ —70％ 90％ )左右，而我们 发明的氯甲醚路线一步法工艺，既不使用任何甲基化试剂，也不使用大量有机溶剂，且总收率在 90％左右，其成本是其它工艺的 1/3～ 1/5。 （ 2）针对一步法工艺的杂质特点，发明 了一条无需任何重结晶溶剂的分步结晶工艺，一方面节约了大量溶剂，简化了工艺步骤，同时产品的品质有了质的提高，可以稳定地、连续地生产纯度为 99， 9％的 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴。 经国内外检测和工业小规模应用均表明我们研制的产品的优于日本三井油化的同类产品，和 Montell 或BASELL 公司同类产品品质相当。 传统的二步法工艺，产物组成较为复杂，纯化非常困难，产物中一定含有 9—羟甲基 —9—甲氧基甲基芴杂质，它和 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴分子结构十分相似，理化性能相近，即使使用复杂的柱层析工艺都难以分离： 我们利用 MS—GC、 MS—LC、 HNMR、 13CNMR 以及 FT—IR仪器手段对一步法工艺中的各种杂质进行了详尽的结构分析和确认，在此基础上，设计了一条程序升温降温的分步结晶工艺，不使用任何重结晶溶剂，可直接得到高纯 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴。 （ 3）利用 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴的独特性能，对二环戊基二甲氧基硅烷等强外给电子体对进行改性，发明了一种新型的外给电子体体系，为 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴的销售市场创造了一个非常好的前景。 在聚丙烯催化剂领域，国内外的研究和产业化的注重点，仅仅是将 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴作为内给电子 体生产高性能的第五代催化剂，由于该产品价格昂贵（进口品为 80—100 万元 /吨左右），且作为第三、四代聚丙烯催化剂的外给电子体时其性能和常有的环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷相同，优势不够明显，故对于该产品作为外给电子体没有引起足够重视。 现在，由于我们发现，该产品和具有超强性能的新型外给电子体—二环戊基二甲氧基硅烷进行共混使用，二者产生了明显的协同效应：一方面可以提高聚丙烯的 “真实 ”等规度，另一方面改善了二环戊基二甲氧基硅烷在聚合过程中氢调性差的缺点，真正实现了二者的完美组合，使得人们可以更加灵 巧生产各种聚丙烯专用料，另外，由于我们发明的新的工艺路线产品的成本大大下降，整个生产成本不及16 万元 /吨，使得它作为外给电子体的成本障碍彻底解决，这为 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴开拓了一个较大的应用领域。 C．项目完成时达到的技术水平 项目完成时在江西博特利新材料有限公司建立一条 60 吨 /年高纯 DONORF 中试生产线，并使其收率 ≥90%，产品纯度稳定在 %,产品理化指标及应用性能达到 BASELL 公司质量标准 ,工艺和产品质量达到国际先进水平 . 项 目技术方案论述：生产技术、工艺流程、主要技术参数； 我 们在世界上首次发明了一步法工艺，即氯甲醚路线： 在少量四氢呋喃（ THF）中加入钠砂，滴加含芴的 THF 溶液，在 10℃ 左右反应 2 小时，然后再滴加氯甲醚，继续反应 8 小时，过滤除去氯化钠，回收 THF，然后程序升温和降温进行无溶剂分步结晶制得高纯度 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴，产物纯度为 99， 93%左右，总收率为 90—92％。 在该工艺中，仅需要一种有机溶剂 THF，且用量不及其它工艺的1/5，另外，即不使用价格昂贵的碘甲烷，也不使用剧毒的硫酸二甲酯，其它工艺的总收率为 50—60％，而本工艺的收率高达 90—92％，该工艺经查新还暂未见公开报道。  其制备路线如下： 芴 氯 甲 醚 溶 剂 9 ， 9 二 （ 甲 氧 甲 基 ） 芴+  技术指标： 总得率： ≥90%  其 研究内容包括： （ 1）研究中试合成 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴的最佳反应条件：我们采用的合成方法系氯甲醚法合成 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴，主要考虑包括研究氯甲醚的纯化、反应配比、反应温度等最佳工艺条件，我们使用气相色谱和液相色谱跟踪反应。 （ 2）中试纯化工艺的确立：利用 GC—MS、 13CNMR、 １ HNMR、FT－ IR、 LC、 GC 等现代仪器手段对反应过程形成的杂质进 行监控，并在确定杂质结构及性能的基础上，有针对性改变除杂条件。 （ 3）中间过程的控制及原料质量标准的确立：所采用的原材料主要为氯甲醚、芴，特别是氯甲醚内含一定量的水、 HCl，由于本反应要求苛刻，必须按本反应的要求确立纯化方法和质量标准，为此我们已从瑞士进口了一台微量水份测定仪和自动电位滴定仪来监控原材料的水份和 HCl 的含量。 （ 4） “三废 ”处理方法的研究：拟用生物法处理合芴废渣。 （ 5）开展 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴和其它强给电子体在丙烯均聚、共聚过程的各种聚合条件的研究。 （ 6）利用中试研究阶段生产的高纯度 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴供工业应用评价试验。 目前存在的 Montell 和 BASELL 工艺、日本三井油化和营口向阳催化剂有限公司工艺均为二步法工艺，产品得率低、成本高。 我们采用的工艺为自己研究成功的氯甲醚 “一步法 ”工艺：由芴和氯甲醚在少量溶剂中一步法生产目的产物。 项目技术质量指标：项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等； 我们采用的 “一步法 ”生产工艺，不仅使得产品品质达到 BASELL公司同类产品水平，而且生产成本获得革命性的下降。 Montell(或BASELL) 日本三井油 化 营口向 阳 江西师大化 工 纯 度 99， 9％ ％ 暂不详 99， 9％ 合成工艺 二步法 二步法 二步法 一步法 纯化工艺 重复结晶 重复结晶 重复结 晶 熔融分步结 晶 成本 ( 万元 /吨 ) 约 70~90 约 40 约 35 约 16 产品执行质量指标见表： 执行的质量标准：按 BASELL 公司标准执行。 项 目 指 标 外 观 白色晶体 熔 点 纯 度 (%) ≥ 杂质 (9羟甲基 9甲氧甲基芴 ) 无 水含量 (ppm) ≤100 Pb(ppm) ≤5 其他重金属 (ppm) ≤5 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标； 本项目执行期从 200６年 11 月到 200８年１ 0月，分三阶段执行。 第一阶段 建设阶段： 20xx 年 11 月～ 20xx 年 4 月，完全各项建设任务，包括施工工艺设计，平、立面图设计，非标设备设计制作，标准设备的采购、原材 料采购以及销售拓展等工作。 第二阶段 试产阶段： 20xx 年 5 月～ 20xx 年 11 月，完成设备安装调试、人员培训 , 分析操作规程，草拟工艺操作规程、安全生产规程，进行试生产，并向用户发售产品。 第三阶段 生产 阶段： 200８年 11 月～ 200８年 10 月，制订并完善三大规程，生产规模达到预定生产规模的 50%，产品技术质量指标达到标准要求。 项目经费预算情况：项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算（见附表）。 （ 1）经费来源 本项目为新建项目，全为新增投资，总投资为 1230 万元，资金筹措方案为： ① 公司自筹资金 1200 万元，由公司自有资金解决； ② 申请南昌市科技攻关项目，科技三项经费 30 万元； （ 2）经费预算 项目总投资包括固定资产投资和铺底流 动资金，项目总投资为1230 万元，其中：固定资产投资 1080 万元，铺底流动资金为 150 万元。 固定资产投资中：设备购置费 430 万元，安装工程 160 万元，建筑工程 170 万元，其它费用 320 万元。 三、项目实施支撑条件 项目技术来源； “低成本生产高纯度 9， 9－ 二（甲氧甲基）芴的研究 ”项目为江西师大化学研究所与 江西博特利新材料有限公司 科研人员历经 3 年多时间刻苦攻关取得。 本项目的中试研究将由江西师大化学所的研究人员和 江西博特利新材料有限公司 科研人员共同完。