低成本生產(chǎn)高純度9,9

低成本生產(chǎn)高純度9,9-二（甲氧甲基）芴的研究

可行性研究報(bào)告一、選題的必要性1、項(xiàng)目所處技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)政策；高純9，9-二（甲氧甲基）芴（簡(jiǎn)稱(chēng)為DONOR-F）為純度99.9%的產(chǎn)品，其既可作為內(nèi)給電子體，又可作為外給電子體，同時(shí)其還是新型抗病毒藥物中間體藥可醚的生產(chǎn)原料，以及新一代彩色數(shù)碼噴繪墨水與新型熒光染料等的重要中間體，因此高純DONOR-F產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。20世紀(jì)90年代末開(kāi)發(fā)出來(lái)的第五代聚丙烯催化劑采用的內(nèi)給電子體即為9,9-二（甲氧甲基）藥，該催化劑性能十分優(yōu)越：（1）聚合過(guò)程中無(wú)需使用外給電子體；（2）催化劑具有極高的活性，其活性是第四代催化劑的2?3倍；（3）氫調(diào)性更佳。無(wú)容置疑，該類(lèi)高性能的催化劑將在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)影響著全球聚丙烯工業(yè)的發(fā)展。另外，高純DONOR-F還可以用于對(duì)二環(huán)戊基二甲氧基硅烷（DONOR-D）進(jìn)行改性。這是因?yàn)镈ONOR-D雖然優(yōu)點(diǎn)突出，但單獨(dú)作為外給電子體使用也存在不足：（1）使用DONOR-D后，聚合過(guò)程的氫調(diào)性急劇下降；（2）聚丙烯分子量分布變窄，同時(shí)融指（MFR）急劇下降，這給聚丙烯裝置生產(chǎn)中、高M(jìn)FR樹(shù)脂帶來(lái)困難。而DONOR-F作為外給電子體具有氫調(diào)性好的優(yōu)點(diǎn)，因此可用來(lái)對(duì)DONOR-D進(jìn)行改性，構(gòu)成更為高效的復(fù)合電子體。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)DONOR-F改性后的DONOR-D復(fù)合給電子體，明顯改善了單獨(dú)使用DONOR-D氫調(diào)性不佳的缺陷，可以更為靈巧生產(chǎn)不同融指樹(shù)脂，這對(duì)于發(fā)展我國(guó)聚丙烯專(zhuān)用料的生產(chǎn)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但目前面臨的問(wèn)題是，國(guó)內(nèi)外無(wú)論是在發(fā)展基于9,9-二（甲氧甲基）芴為內(nèi)給電子體的第五代聚丙烯催化劑，還是將其作為第三、四代聚丙烯催化劑的外給電子體均遇到了巨大障礙：即采用現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)高純度9,9-二（甲氧甲基）芴成本過(guò)高，導(dǎo)致使用成本過(guò)高。此外，國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)普通純度的9,9-二（甲氧甲基）芴，高純度9,9-二（甲氧甲基）芴現(xiàn)完全依賴(lài)進(jìn)口，每噸進(jìn)口品價(jià)格高達(dá)80?100萬(wàn)元！2、項(xiàng)目所處技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀；通常9,9一二（甲氧甲基）芴是由芴與多聚甲醛反應(yīng)，生成9,9一二（羥甲基）芴，再將它與甲基化試劑反應(yīng)合成9,9一二（甲氧甲基）芴。1967年，BengtWesslen發(fā)表文章，介紹在干燥過(guò)的無(wú)水二甲基亞砜（DMSO）中，用乙醇鈉芴與多聚甲醛在冰水浴中反應(yīng)，用濃鹽酸中和，以水稀釋反應(yīng)液，加晶體氯化鈉飽和，再用乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、減壓蒸出乙酸乙酯，可得到粗9,9一二（羥甲基）芴，產(chǎn)率為74%,然后，用苯重結(jié)晶可得無(wú)色針狀物9,9一二（羥甲基）芴。MontellNorthAmicalInc在歐洲專(zhuān)利（EP0,728,769A1;EP0,728,770A1）和巴塞爾（BASELL）在中國(guó)專(zhuān)利（CN1090194C）報(bào)導(dǎo)的9,9一二（羥甲基）芴的合成方法與上述方法相似，所不同的是在惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)，所有的原料、試劑、溶劑和儀器都經(jīng)過(guò)無(wú)水處理。粗產(chǎn)物采用甲苯重結(jié)晶，產(chǎn)率為70%。上述專(zhuān)利在得到了9,9一二（羥甲基）芴后，進(jìn)一步在N2氣保護(hù)下，用四氫呋喃（THF）作溶劑，將9,9二（羥甲基）芴與碘甲烷在室溫?cái)嚢柘拢?.5小時(shí)內(nèi)加入化學(xué)計(jì)量的NaH礦物油，繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)，然后蒸餾回收未反應(yīng)的碘甲烷，用水稀釋?zhuān)^(guò)濾出產(chǎn)物，于40°C真空干燥，并用乙醇重結(jié)晶，得產(chǎn)物9,9一二（甲氧甲基）芴，產(chǎn)率為90%。日本三井油化在日本專(zhuān)利（平9-95460）用兩相相轉(zhuǎn)移催化法，對(duì)用9,9一二（羥甲基）芴合成9,9一二（甲氧甲基）芴進(jìn)行了研究，即在反應(yīng)燒瓶中，加入甲苯、9,9—二（羥甲基）芴、硫酸氫四丁基銨和硫酸二甲酯，在10C攪拌下，于2—3小時(shí)內(nèi)滴加50%的NaOH溶液，并在15C繼續(xù)攪拌5小時(shí)。然后用水稀釋反應(yīng)混合物，分出有機(jī)層中，用液相色譜分析有機(jī)層，發(fā)現(xiàn)含有9,9一二（甲氧甲基）芴和未轉(zhuǎn)化的原料9,9一二（羥甲基）芴。從上述已有技術(shù)中可以看出，在第一步合成中間體9,9一二（羥甲基）芴中，歐洲專(zhuān)利的合成方法，操作繁雜，每種原料、試劑、溶劑都需經(jīng)過(guò)無(wú)水處理，而且要在惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)，與BengtWesslen方法得到的產(chǎn)率基本相當(dāng)。在第二步合成9,9一二（甲氧甲基）芴中，歐洲專(zhuān)利使用的烷基化試劑碘甲烷和縮合劑NaH用量大、價(jià)格昂貴，反應(yīng)需在N2氣保護(hù)下進(jìn)行，給工業(yè)化帶來(lái)很大困難。而日本專(zhuān)利雖然反應(yīng)條件溫和，試劑價(jià)格便宜，但采用滴加NaOH溶液的加料方法，易使硫酸二甲酯分解，影響產(chǎn)率，三種方法在合成9,9一二（甲氧甲基）芴中，也都沒(méi)有對(duì)產(chǎn)物分離、溶劑回收、循環(huán)套用、回收副產(chǎn)物給出具體方法。營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限責(zé)任公司在CN1336359A報(bào)道9，9一二（甲氧甲基）芴的合成工藝過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一階段：高純度9,9—二（羥甲基）芴的合成工藝將原料芴與多聚甲醛在二甲基亞砜（DMSO）溶劑和20%乙醇鈉的醇溶液中，冰水浴下進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)3分鐘，生成產(chǎn)物9,9—二（羥甲基）芴和副產(chǎn)物。然后，加水稀釋,用新萃取劑乙酸乙酯萃取，共沸蒸餾回收乙酸乙酯，過(guò)濾，得到粗產(chǎn)物，再用溶劑甲苯重結(jié)晶，共沸蒸餾回收甲苯，再過(guò)濾，得到了高純度9,9—二（羥甲基）芴，得率約為70%。第二階段：三相相轉(zhuǎn)移催化合成9,9—二（甲氧甲基）芴的工藝過(guò)程:將第一階段合成的高純度9,9—二（羥甲基）芴作原料，以苯、甲苯、二甲苯或c6—C18非水溶性脂肪烴、脂環(huán)烴或芳香烴為溶劑，在5—50%NaOH或KOH溶液以及相轉(zhuǎn)移催化劑季銨鹽R4N+X-的存在下，連續(xù)滴加或分批多次加入甲基化試劑硫酸二甲酯或其與非水溶性烴溶劑的混合物，于常壓、0—50°C,強(qiáng)烈攪拌下，使水相、有機(jī)溶劑相、固相三相甲基化反應(yīng)1—10小時(shí)，分離水層后，經(jīng)共沸蒸餾分離，回收溶劑、水、濾液，并將它們循環(huán)使用，分離副產(chǎn)物，得到9,9一二（甲氧甲基）芴產(chǎn)品，粗品得率約為74%。從上我們可以發(fā)現(xiàn)，營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限責(zé)任公司的中國(guó)專(zhuān)利CN1336359A所公開(kāi)的二步法工藝：其中第一步制備9,9-雙（羥甲基）芴實(shí)質(zhì)上和Montell（EP0,728,769A1:EP0,728,770A1）;BASELL（CN1090194C）公布的方法基本相同，在第二步由9,9-雙（羥甲基）芴進(jìn)行甲基比制備9,9-二（甲氧甲基）芴的方法也是對(duì)日本三井油化（JP9095460）的改進(jìn)。我們?cè)谑澜缟鲜状伟l(fā)明了一步法工藝，即氯甲醚路線(xiàn)：在少量四氫呋喃（THF）中加入鈉砂，滴加含芴的THF溶液，在10C左右反應(yīng)2小時(shí)，然后再滴加氯甲酵，繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，過(guò)濾除去氯化鈉，回收THF,然后程序升溫和降溫進(jìn)行無(wú)溶劑分步結(jié)晶制得高純度9,9-二（甲氧甲基）芴，產(chǎn)物純度為99,93%左右，總收率為90?92%。在該工藝中，僅需要一種有機(jī)溶劑THF,且用量不及其它工藝的1/5,另外，即不使用價(jià)格昂貴的碘甲烷，也不使用劇毒的硫酸二甲酯，其它工藝的總收率為50—60%,而本工藝的收率高達(dá)90—92%,該工藝經(jīng)查新還暫未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。人.合成方法的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(1)Montell或BASELL工藝：近十年，國(guó)際市場(chǎng)碘價(jià)愈來(lái)愈高，碘甲烷的價(jià)格十分昂貴且有逐年上升的勢(shì)頭，該工藝必將淘汰，而代之于使用氯甲烷或溴甲烷工藝。(2)日本三井油化或營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限責(zé)任公司工藝：該工藝實(shí)質(zhì)是Montell或BASELL二步法工藝的改進(jìn)，它在第二步反應(yīng)過(guò)程中不使用昂貴的碘甲烷，而代之于價(jià)廉而劇毒的硫酸二甲酯，采用該路線(xiàn)，對(duì)于環(huán)保的要求則十分高，該工藝必須進(jìn)一步改進(jìn)，而代之于使用碳酸二甲酯工藝。氯甲醚工藝：具有投資小，收率高，品質(zhì)好，且成本低廉(僅為上述工藝的1/3—1/5)的優(yōu)點(diǎn)，若本工藝中試成功后，上述二種工藝必將徹底淘汰，氯甲醚工藝是生產(chǎn)9,9-二(甲氧甲基)芴的革命性工藝，具有世界領(lǐng)先水平。B.9,9-二(甲氧甲基)芴的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：在生產(chǎn)醫(yī)藥中間體“芴可醚”方面：以芴可醚為中間體生產(chǎn)的抗病毒新藥已經(jīng)完成了三期臨床，即將在我國(guó)正式推廣。（2）在生產(chǎn)數(shù)碼噴繪材料方面：隨著數(shù)碼成像、數(shù)碼噴繪進(jìn)入尋常百姓家庭，對(duì)于顏料的色譜要求更加純正，芴醚偶氮類(lèi)化合物以其優(yōu)異的耐候性，更加細(xì)膩，更加豐實(shí)的層次感，已迅速成為柯達(dá)、富士、佳能的新一代數(shù)碼噴繪墨水材料。（3）在聚丙烯催化劑方面：由于基于9,9-二（甲氧甲基）芴為內(nèi)給電子體聚丙烯第五代催化劑優(yōu)異的性能，它正在成為聚丙烯第三、四代催化劑的替代產(chǎn)品，在今后相當(dāng)時(shí)間內(nèi)它將占統(tǒng)治地位。（4）在聚合過(guò)程中作為外給電子體方面：在Ziegler-Natta型催化劑中，外給電子體的發(fā)展經(jīng)過(guò)下列階段：苯甲酸酯-二苯基二甲氧基硅烷-環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷這幾個(gè)階段?，F(xiàn)在使用二環(huán)戊基二甲氧基硅烷僅是一個(gè)開(kāi)始。由于9,9-二（甲氧甲基）芴具有一系列令人驚奇的特性，我們通過(guò)將二環(huán)戊基二甲氧基硅烷此種強(qiáng)給電子體和其組合使用，可制得一系列性能優(yōu)異的聚丙烯的專(zhuān)用料，故可以肯定，隨著對(duì)此種復(fù)合外給電子體性能的掌握，使用復(fù)合外給電子體的時(shí)代即將來(lái)臨，人們可以通過(guò)使用復(fù)合外給電子體更靈巧設(shè)計(jì)聚丙烯的各種性能及風(fēng)格。3、項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)性，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用；9,9-二（甲氧甲基）芴是生產(chǎn)藥物、新一代彩色噴繪墨水以及新型熒光染料的重要中間體，并獲廣泛應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)就顯得極為有現(xiàn)實(shí)意義，在此不進(jìn)行細(xì)述，僅以發(fā)展新型聚丙烯催化劑以及新型復(fù)合外給電子體就來(lái)進(jìn)行分析：世界上95%左右的聚丙烯均是使用Ziegler-Natta催化劑生產(chǎn)的，基于9,9-二（甲氧甲基）芴為內(nèi)給電子體的第五代聚丙烯催化劑性能卓越，市場(chǎng)前景十分良好，研究高純度9,9-二（甲氧甲基）芴的新的生產(chǎn)技術(shù)，已成為發(fā)展第五代聚丙烯催化劑的關(guān)鍵因素。40多年來(lái)聚丙烯工業(yè)的發(fā)展基本上可歸結(jié)為催化劑的進(jìn)步，無(wú)容置疑，聚丙烯催化劑是聚丙烯工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是世界各國(guó)催化劑領(lǐng)域的科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)，同時(shí)，由于篩選具有催化活性的絡(luò)合物工作量很大且需要高超的操作技巧，也使得聚丙烯催化劑的研究難度極大。聚丙烯催化劑的發(fā)展經(jīng)過(guò)如下階段：（1）第一代催化劑：它是由德國(guó)化學(xué)家Ziegler和意大利GNatta教授于1954年發(fā)明的（獲63年度諾貝爾獎(jiǎng)），該催化劑的組成可簡(jiǎn)略表達(dá)為：r-TiClX0.33A1C1+EtAlCl.缺點(diǎn)是：活性低、聚合物細(xì)粉多，且含10%以上無(wú)規(guī)物。（2）第二代催化劑：為了提高活性且降低樹(shù)脂中無(wú)規(guī)物含量，即提高樹(shù)脂的等規(guī)度，科學(xué)家們通過(guò)往Ziegler-Natta催化劑中添加Lewis堿來(lái)實(shí)現(xiàn)，其典型產(chǎn)品是法國(guó)Solvay公司1971年研制的TiCl-（CH）O絡(luò)合型催化劑。特點(diǎn)是：對(duì)丙烯質(zhì)量要求不苛刻，活性可達(dá)12kgPP/g.cat,樹(shù)脂等規(guī)度可達(dá)95%以上，缺點(diǎn)是：活性仍不高，仍需脫灰和脫無(wú)規(guī)物。（3）第三代催化劑：也稱(chēng)載體型催化劑。它是把第二代催化劑內(nèi)部不具活性的固體TiCl3用結(jié)晶結(jié)構(gòu)、陽(yáng)離子半徑很相近的MgCl2作為載體進(jìn)行置換，從而迅速提高了鈦原子活性點(diǎn)的形成率。載體MgCl2既增加了活性點(diǎn)的濃度，又提高了聚合速度常數(shù)，使催化劑的活性成百倍地增加。由于TiCl4載在載體表面呈單分子層分布，催化劑的含鈦量?jī)H2%左右（第二代催化劑為25%左右）。另外MgCl2載體還提高了聚合物的立體規(guī)整性，使催化劑及其聚合物的顆粒形態(tài)態(tài)更好。其優(yōu)點(diǎn)是:催化效率高（可達(dá)30—40kgPP/g.cat）和高立體構(gòu)型定向能力（使用外給電子體后其等規(guī)度可達(dá)96—98%）,無(wú)需脫灰和脫無(wú)規(guī)物。其典型產(chǎn)品是1976年日本三井油化和Himont公司共同開(kāi)發(fā)的MgCl2/TiCl4鄰苯二甲酸酯內(nèi)給電子體/AlEt3+DDS（外給電子體——二苯基二甲氧基硅烷）催化體系。1980年Himont公司在意大利費(fèi)拉拉建成了生產(chǎn)第三代催化劑的生產(chǎn)裝置。另外外BASF公司、Shell公司、Phillips公司、日本東亞燃料工業(yè)公司、三井東壓公司、東邦鈦公司以及原蘇聯(lián)等在第三代高效催化劑的研究開(kāi)發(fā)、工業(yè)應(yīng)用方面也都取得了較大發(fā)展。（4）第四代催化劑它具有三個(gè)特點(diǎn)，一是通過(guò)使用性能更佳的內(nèi)給電子體等專(zhuān)用化學(xué)品來(lái)提高催化劑活性和立體構(gòu)型定向能力外（Himont的FT—4S催化劑活性可達(dá)40kgPP/g.cat以上），另一具有革命性的進(jìn)步在于：通過(guò)采用特殊工藝手段將MgCl2載體制成球形，并使得催化劑的形狀為球形，從而可直接在聚合反應(yīng)器中直接生產(chǎn)球形聚丙烯樹(shù)脂，并省去造粒工序，即實(shí)現(xiàn)所謂“四無(wú)”工藝（無(wú)脫灰、無(wú)脫無(wú)規(guī)物、無(wú)溶劑回收、無(wú)造粒）。這樣大大簡(jiǎn)化了聚丙烯工藝流，降低了裝置投資、能耗和操作費(fèi)用。還有一個(gè)特點(diǎn)是人們通過(guò)控制催化劑的化學(xué)物理構(gòu)造及活性中心的分布，可制出層狀結(jié)構(gòu)、開(kāi)口結(jié)構(gòu)甚至厚皮中空結(jié)構(gòu)的聚合物粒子，以它作為顆粒反應(yīng)器，在其中進(jìn)行其它聚合物的合成，可直接得到聚合物合金。第四代催化劑最初是由Shell公司在1960年申請(qǐng)的專(zhuān)利中披露，但真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化并使其性能達(dá)到較高水平的卻是Montecatini（Montell公司的前身）和三井油化。（5）第五代催化劑，或稱(chēng)無(wú)外給電子體（ND）催化劑在上述第三代和第四代催化劑中，使用的內(nèi)給電子體為鄰苯二甲酸酯（如鄰苯二甲酸丁酯等）、鄰苯二甲酸酐、鈦酸酯（如鈦酸四丁酯）等。由于它們的立體構(gòu)型定向能力不強(qiáng)，若在不使用外給電子體情況下，其等規(guī)度均小于96%,甚至僅能達(dá)到91—93%。為此，在丙烯聚合過(guò)程中，必須外加給電子體，即必須使用價(jià)格較為昂貴的外給電子體。常使用的外給電子體為二苯基二甲氧基硅烷、甲基環(huán)己基二甲氧基硅烷、二環(huán)戊基二甲氧基硅烷。第四代催化劑和第三代催化劑使用的內(nèi)給電子體和外給電子體基本上相似或相同，故第四代催化劑較之于第三代催化劑，除了載體成型工藝不相同，由此得到聚丙烯形狀有差別外，其它性能沒(méi)有特別的革命性提高。這也就是人們往往將第四代催化劑稱(chēng)為第三代改性催化劑原因所在。90年代后期，受茂金屬和后過(guò)渡金屬催化劑的影響，Ziegler-Natta型催化劑的研究也發(fā)展到了一個(gè)新的高度，經(jīng)過(guò)浩大的篩選工作，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了某些具有特殊分子結(jié)構(gòu)的“1.3-雙醚類(lèi)化合物”作為內(nèi)給電子體時(shí)，呈現(xiàn)了令人驚奇的性能，采用該發(fā)明，90年代末期，由世界最著名的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)的領(lǐng)航者（也是聚丙烯工業(yè)的巨子）Montell公司在第三代和第四代催化劑的基礎(chǔ)上，以1.3-雙醚類(lèi)化合物之一——9,9-二（甲氧甲基）芴為內(nèi)給電子體，發(fā)展了代表當(dāng)今最高水平的第五代催化劑——即無(wú)外給電子體催化劑，該類(lèi)催化劑的性能卓越：（1）催化劑的活性可高達(dá)7—12萬(wàn)克PP/g.cat是第四代催化劑活性的2—3倍；（2）不需要使用外給電子體，聚丙烯的等規(guī)度就可達(dá)96%以上；（3）該類(lèi)催化劑在丙烯聚合過(guò)程中對(duì)H2的作用更敏感，催化劑的活性、等規(guī)度和分子量受H2壓力的影響也較大。隨著H2壓力的增大，不規(guī)2—1插入和立體不規(guī)則1—2插入都將降低鏈增長(zhǎng)的活性，導(dǎo)致鏈轉(zhuǎn)移的可能性增大，有利于通過(guò)控制H的壓力來(lái)調(diào)節(jié)聚合物的分子量和等規(guī)度。除了使用的內(nèi)給電子體不同外，第五代催化劑和第三、四代催化劑使用原輔材料基本相同，催化劑制備工藝基本上相似，加之內(nèi)給電子體的品質(zhì)細(xì)微差別都會(huì)影響催化劑的均一性，故發(fā)展第五代催化劑的首要前提就是要解決高純9,9.???????????????????.?.-二（甲氧甲基）芴的來(lái)源，顯然開(kāi)展對(duì)它的技術(shù)攻關(guān)就顯??????????????????????????得極為必要。?????4、項(xiàng)目目前進(jìn)展情況。盡管?chē)?guó)內(nèi)眾多單位研究過(guò)9,9-二（甲氧甲基）芴的生產(chǎn)技術(shù)，但至今國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段純度為99.9%以上的高純度9,9-二（甲氧甲基）芴完全依賴(lài)于進(jìn)口，價(jià)格高達(dá)80—100萬(wàn)元/噸左右。眾所周知，制備98%以下的普通9,9-二（甲氧甲基）芴的生產(chǎn)工藝不是很復(fù)雜，但是要工業(yè)化低成本生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)、感光材料級(jí)以及催化劑級(jí)的高純度9,9-二（甲氧甲基）芴是極為困難和復(fù)雜的，這是因?yàn)椋海?）現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝一定含有9-羥甲基-9-甲氧甲基芴烷雜質(zhì)，它極難采用重結(jié)晶除去，即使在乙醇中結(jié)晶7次以后，9,9-二（甲氧甲基）芴的純度只能達(dá)到99%,雜質(zhì)9-羥甲基-9-甲氧甲基芴烷的含量仍然高達(dá)7000ppm,而此種雜質(zhì)會(huì)對(duì)催化劑的性能產(chǎn)生重大影響，并嚴(yán)重影響著催化劑的均一性（在其條件不變，使用它制得的催化劑活性約為5~7萬(wàn)克PP/g.cat,而使用雜質(zhì)為200ppm的產(chǎn)品左右，催化劑活性可達(dá)8~12萬(wàn)克PP/g.cat）;（2）現(xiàn)有生產(chǎn)工藝要使用大量溶劑，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下：既要使用大量的無(wú)水DMSO、又要使用大量的甲苯、乙酸乙酯和乙醇，僅消耗的溶劑就達(dá)十余萬(wàn)元/噸產(chǎn)品，并且，為了回收溶劑，需要建立相應(yīng)的回收精餾塔，一方面加大了投資，另一方面增大了運(yùn)行費(fèi)用，它最終影響著生產(chǎn)成本；（3）現(xiàn)有生產(chǎn)工藝要使用價(jià)格昂貴的碘甲烷，每生產(chǎn)1噸9,9-二（甲氧甲基）芴約需消耗2.5噸左右碘甲烷，而碘甲烷的價(jià)格為20萬(wàn)元/噸左右，僅此一項(xiàng)就高達(dá)50萬(wàn)元/噸左右，即使國(guó)內(nèi)現(xiàn)有單位改用低廉劇毒的硫酸二甲酯，生產(chǎn)純度98%左右9,9-二（甲氧甲基）芴的生產(chǎn)成本仍高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元/噸左右，而要生產(chǎn)99,9%左右的產(chǎn)品則成本更高。自2002年始，江西博特利新材料有限公司和北京化工大學(xué)攜手合作，開(kāi)展了高純度9,9-二（甲氧甲基）芴的研制課題，經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)，在以下方面得到了重大突破：（1）徹底革除了老工藝，發(fā)明了全新的“氯甲醚”一步法工藝，生產(chǎn)成本僅為老工藝的1/3—1/5左右，使用金屬鈉、芴和氯甲醚一步制得9,9-二（甲氧甲基）芴。（2）在9,9-二（甲氧基甲基）醚的純化工藝獲得了重大突破：發(fā)明了一種分步結(jié)晶除雜工藝，不需要任何重結(jié)晶溶劑，僅通過(guò)程序升溫和降溫步驟，就能將雜質(zhì)9-單（甲氧甲基）芴除去，穩(wěn)定地得到99,9%左右的產(chǎn)品，其品質(zhì)經(jīng)檢測(cè)已優(yōu)于日本三井油化同類(lèi)產(chǎn)品，和Montell公司（BASELL）同類(lèi)產(chǎn)品水平相當(dāng)。（3）我們利用實(shí)驗(yàn)室放大試驗(yàn)生產(chǎn)的高純度9,9-雙（甲氧甲基）芴，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用評(píng)價(jià)試驗(yàn)，并向意大利、美國(guó)出口了少量樣品：2005年8月，江西師大化工有限公司（第五代催化劑的國(guó)家科技部“十五”科技攻關(guān)引導(dǎo)項(xiàng)目承擔(dān)者，該公司正在建設(shè)一條30噸/年CP-5催化劑生產(chǎn)線(xiàn)），考評(píng)了我們研制成功的產(chǎn)品，并利用它代替進(jìn)口品成功制得了CP-5催化劑，其活性高達(dá)11.7萬(wàn)克PP/g.cat,該公司已確定了本公司為其供應(yīng)商；2005年11月，上海容大化工有限公司利用它代替進(jìn)口品生產(chǎn)醫(yī)藥中間體芴可醚，并獲成功；2005年12月，和安慶石化總廠合作，在其4萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置上，利用9,9-二（甲氧甲基）芴作為第三代催化劑的外給電子體，對(duì)現(xiàn)有的外給電子體進(jìn)行改性，生產(chǎn)了12批聚丙烯，再次驗(yàn)證了該產(chǎn)品的優(yōu)越性；2005年10月，我們通過(guò)北京龍杰科技工貿(mào)有限公司向意大利出口了5公斤小樣，該產(chǎn)品已順利獲得了外商認(rèn)可；2005年12月，我們向美國(guó)Lanco公司出口了5公斤小樣，正在進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)，現(xiàn)在包括柯達(dá)、巴斯夫也對(duì)我們的高純度9，9-二（甲氧甲基）芴表示了一定的興趣。我們?cè)谑澜缟鲜状伟l(fā)明了一步法工藝，即氯甲醚路線(xiàn)：在少量四氫呋喃（THF）中加入鈉砂，滴加含芴的THF溶液，在10C左右反應(yīng)2小時(shí)，然后再滴加氯甲醚，繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，過(guò)濾除去氯化鈉，回收THF,然后程序升溫和降溫進(jìn)行無(wú)溶劑分步結(jié)晶制得高純度9,9-二（甲氧甲基）芴，產(chǎn)物純度為99,93%左右，總收率為90?92%。在該工藝中，僅需要一種有機(jī)溶劑THF,且用量不及其它工藝的1/5,另外，即不使用價(jià)格昂貴的碘甲烷，也不使用劇毒的硫酸二甲酯，其它工藝的總收率為50—60%,而本工藝的收率高達(dá)90—92%,該工藝經(jīng)查新還暫未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。二、技術(shù)方案論述1、項(xiàng)目技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)論述，項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到的技術(shù)水平；A?本項(xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)：（1）由于“氯甲醚”中微量雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響得率的高低，高純度氯甲醚的純化工藝的優(yōu)化？（2）雜質(zhì)和產(chǎn)品的凝固點(diǎn)相差較大，在無(wú)溶劑條件下進(jìn)行分步結(jié)晶純化，其程序升降溫的工藝過(guò)程如何確定？并如何克服放大效應(yīng)？（3）如何開(kāi)發(fā)9,9一二（甲氧甲基）芴作為外給電子體并將其盡快應(yīng)用于丙烯聚合工業(yè)？B.本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)：（1）以氯甲醚為原料，低成本生產(chǎn)高純9,9-二（甲氧甲基）芴，完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（見(jiàn)上海情報(bào)所查新報(bào)告:目前在全國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)與該委托項(xiàng)目相同的工藝報(bào)道......具有新穎性、先進(jìn)性）;無(wú)論是BASELL（Montell）,還是日本三井油化和營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限責(zé)任公司，均采用二步法工藝，需使用大量的、價(jià)格高昂有機(jī)溶劑，同時(shí)在甲基化時(shí)，或使用昂貴的碘甲烷，或使用劇毒的硫酸二甲酯，二步總收率在50—60%（70%X70%—70%x90%）左右，而我們發(fā)明的氯甲醚路線(xiàn)一步法工藝，既不使用任何甲基化試劑，也不使用大量有機(jī)溶劑，且總收率在90%左右，其成本是其它工藝的1/3?1/5。（2）針對(duì)一步法工藝的雜質(zhì)特點(diǎn)，發(fā)明了一條無(wú)需任何重結(jié)晶溶劑的分步結(jié)晶工藝，一方面節(jié)約了大量溶劑，簡(jiǎn)化了工藝步驟，同時(shí)產(chǎn)品的品質(zhì)有了質(zhì)的提高，可以穩(wěn)定地、連續(xù)地生產(chǎn)純度為99，9%的9,9-二（甲氧甲基）芴。經(jīng)國(guó)內(nèi)外檢測(cè)和工業(yè)小規(guī)模應(yīng)用均表明我們研制的產(chǎn)品的優(yōu)于日本三井油化的同類(lèi)產(chǎn)品，和Montell或BASELL公司同類(lèi)產(chǎn)品品質(zhì)相當(dāng)。傳統(tǒng)的二步法工藝，產(chǎn)物組成較為復(fù)雜，純化非常困難,產(chǎn)物中一定含有9一羥甲基一9一甲氧基甲基芴雜質(zhì)，它和9,9-二（甲氧甲基）芴分子結(jié)構(gòu)十分相似，理化性能相近，即使使用復(fù)雜的柱層析工藝都難以分離：我們利用MS—GC、MS—LC、HNMR、13CNMR以及FT—IR儀器手段對(duì)一步法工藝中的各種雜質(zhì)進(jìn)行了詳盡的結(jié)構(gòu)分析和確認(rèn)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一條程序升溫降溫的分步結(jié)晶工藝，不使用任何重結(jié)晶溶劑，可直接得到高純9,9-二（甲氧甲基）芴。（3）利用9,9-二（甲氧甲基）芴的獨(dú)特性能，對(duì)二環(huán)戊基二甲氧基硅烷等強(qiáng)外給電子體對(duì)進(jìn)行改性，發(fā)明了一種新型的外給電子體體系，為9,9-二（甲氧甲基）芴的銷(xiāo)售市場(chǎng)創(chuàng)造了一個(gè)非常好的前景。在聚丙烯催化劑領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外的研究和產(chǎn)業(yè)化的注重點(diǎn)，僅僅是將9,9-二（甲氧甲基）芴作為內(nèi)給電子體生產(chǎn)高性能的第五代催化劑，由于該產(chǎn)品價(jià)格昂貴（進(jìn)口品為80—100萬(wàn)元/噸左右），且作為第三、四代聚丙烯催化劑的外給電子體時(shí)其性能和常有的環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷、二環(huán)戊基二甲氧基硅烷相同，優(yōu)勢(shì)不夠明顯，故對(duì)于該產(chǎn)品作為外給電子體沒(méi)有引起足夠重視?，F(xiàn)在，由于我們發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品和具有超強(qiáng)性能的新型外給電子體一二環(huán)戊基二甲氧基硅烷進(jìn)行共混使用，二者產(chǎn)生了明顯的協(xié)同效應(yīng)：一方面可以提高聚丙烯的“真實(shí)”等規(guī)度，另一方面改善了二環(huán)戊基二甲氧基硅烷在聚合過(guò)程中氫調(diào)性差的缺點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了二者的完美組合，使得人們可以更加靈巧生產(chǎn)各種聚丙烯專(zhuān)用料，另外，由于我們發(fā)明的新的工藝路線(xiàn)產(chǎn)品的成本大大下降，整個(gè)生產(chǎn)成本不及16萬(wàn)元/噸，使得它作為外給電子體的成本障礙徹底解決，這為9,9-二（甲氧甲基）芴開(kāi)拓了一個(gè)較大的應(yīng)用領(lǐng)域。。?項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到的技術(shù)水平項(xiàng)目完成時(shí)在江西博特利新材料有限公司建立一條60噸/年高純DONOR-F中試生產(chǎn)線(xiàn)，并使其收率＞90%,產(chǎn)品純度穩(wěn)定在99.9%,產(chǎn)品理化指標(biāo)及應(yīng)用性能達(dá)到BASELL公司質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),工藝和產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平.2、項(xiàng)目技術(shù)方案論述：生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程、主要技術(shù)參數(shù)；我們?cè)谑澜缟鲜状伟l(fā)明了一步法工藝，即氯甲醚路線(xiàn)：在少量四氫呋喃（THF）中加入鈉砂，滴加含芴的THF溶液，在10°C左右反應(yīng)2小時(shí)，然后再滴加氯甲醚，繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，過(guò)濾除去氯化鈉，回收THF，然后程序升溫和降溫進(jìn)行無(wú)溶劑分步結(jié)晶制得高純度9,9-二（甲氧甲基）芴，產(chǎn)物純度為99,93%左右，總收率為90—92%。在該工藝中，僅需要一種有機(jī)溶劑THF,且用量不及其它工藝的1/5,另外，即不使用價(jià)格昂貴的碘甲烷，也不使用劇毒的硫酸二甲酯，其它工藝的總收率為50—60%,而本工藝的收率高達(dá)90—92%，該工藝經(jīng)查新還暫未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。＞其制備路線(xiàn)如下：芴+氯甲醍一溶劑.9,9-二（甲氧甲基）芴＞技術(shù)指標(biāo)：總得率：＞90%＞其研究?jī)?nèi)容包括：（1）研究中試合成9,9-二（甲氧甲基）芴的最佳反應(yīng)條件：我們采用的合成方法系氯甲醚法合成9,9-二（甲氧甲基）芴，主要考慮包括研究氯甲醚的純化、反應(yīng)配比、反應(yīng)溫度等最佳工藝條件，我們使用氣相色譜和液相色譜跟蹤反應(yīng)。（2）中試純化工藝的確立：利用GC—MS、13CNMR、iHNMR、FT-IR、LC、GC等現(xiàn)代儀器手段對(duì)反應(yīng)過(guò)程形成的雜質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控，并在確定雜質(zhì)結(jié)構(gòu)及性能的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性改變除雜條件。（3）中間過(guò)程的控制及原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確立：所采用的原材料主要為氯甲醚、芴，特別是氯甲醚內(nèi)含一定量的水、HCl，由于本反應(yīng)要求苛刻，必須按本反應(yīng)的要求確立純化方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為此我們已從瑞士進(jìn)口了一臺(tái)微量水份測(cè)定儀和自動(dòng)電位滴定儀來(lái)監(jiān)控原材料的水份和HCl的含量。（4）“三廢”處理方法的研究：擬用生物法處理合芴廢渣。（5）開(kāi)展9,9-二（甲氧甲基）芴和其它強(qiáng)給電子體在丙烯均聚、共聚過(guò)程的各種聚合條件的研究。（6）利用中試研究階段生產(chǎn)的高純度9,9-二（甲氧甲基）芴供工業(yè)應(yīng)用評(píng)價(jià)試驗(yàn)。目前存在的Montell和BASELL工藝、日本三井油化和營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限公司工藝均為二步法工藝，產(chǎn)品得率低、成本高。我們采用的工藝為自己研究成功的氯甲醚“一步法”工藝：由芴和氯甲醚在少量溶劑中一步法生產(chǎn)目的產(chǎn)物。3、項(xiàng)目技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)：項(xiàng)目產(chǎn)品達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)、執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、通過(guò)的國(guó)家相關(guān)行業(yè)許可認(rèn)證等；我們采用的“一步法”生產(chǎn)工藝，不僅使得產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)到BASELL公司同類(lèi)產(chǎn)品水平，而且生產(chǎn)成本獲得革命性的下降。Montell（或BASELL）日本三井油化營(yíng)口向陽(yáng)江西師大化工純度99,9%99.2%暫不詳99,9%

Montell(或BASELL)日本三井油化營(yíng)口向陽(yáng)江西師大化工合成工藝二步法二步法二步法一步法純化工藝重復(fù)結(jié)晶重復(fù)結(jié)晶重復(fù)結(jié)晶熔融分步結(jié)晶成本(萬(wàn)元/噸)約70~90約40約35約16產(chǎn)品執(zhí)行質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表：執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：按BASELL公司標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。項(xiàng)目指標(biāo)外觀白色晶體熔點(diǎn)99.7純度(％)>99.9雜質(zhì)(9-羥甲基-9-甲氧甲基芴)無(wú)水含量(ppm)<100Pb(ppm)<5其他重金屬(ppm)<54、分階段描述項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中各階段目標(biāo)；本項(xiàng)目執(zhí)行期從2006年11月到2008年10月，分三階段執(zhí)行。第一階段建設(shè)階段：2006年11月?2007年4月，完全各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)，包括施工工藝設(shè)計(jì)，平、立面圖設(shè)計(jì)，非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)制作，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的采購(gòu)、原材料采購(gòu)以及銷(xiāo)售拓展等工作。第二階段試產(chǎn)階段：2007年5月?2007年11月，完成設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)，分析操作規(guī)程，草擬工藝操作規(guī)程、安全生產(chǎn)規(guī)程，進(jìn)行試生產(chǎn)，并向用戶(hù)發(fā)售產(chǎn)品。第三階段生產(chǎn)階段：2008年11月?2008年10月，制訂并完善三大規(guī)程，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到預(yù)定生產(chǎn)規(guī)模的50%,產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。5、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況：項(xiàng)目投資總額、項(xiàng)目已完成投資、項(xiàng)目須新增投資及投資構(gòu)成和投資預(yù)算、申請(qǐng)科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的使用預(yù)算(見(jiàn)附表)。經(jīng)費(fèi)來(lái)源本項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，全為新增投資，總投資為1230萬(wàn)元，資金籌措方案為：公司自籌資金1200萬(wàn)元，由公司自有資金解決；申請(qǐng)南昌市科技攻關(guān)項(xiàng)目，科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元；經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目總投資包括固定資產(chǎn)投資和鋪底流動(dòng)資金，項(xiàng)目總投資為1230萬(wàn)元，其中：固定資產(chǎn)投資1080萬(wàn)元，鋪底流動(dòng)資金為150萬(wàn)元。固定資產(chǎn)投資中：設(shè)備購(gòu)置費(fèi)430萬(wàn)元,安裝工程160萬(wàn)元，建筑工程170萬(wàn)元，其它費(fèi)用320萬(wàn)元。三、項(xiàng)目實(shí)施支撐條件1、項(xiàng)目技術(shù)來(lái)源；“低成本生產(chǎn)高純度9-二（甲氧甲基芴的研究項(xiàng)目為江西師大化學(xué)研究所與江西博特利新材料有限公司科研人員歷經(jīng)3年多時(shí)間刻苦攻關(guān)取得。本項(xiàng)目的中試研究將由江西師大化學(xué)所的研究人員和江西博特利新材料有限公司科研人員共同完成，取得的成果將歸雙方共同所有。2、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)條件；本項(xiàng)目的試驗(yàn)研究放在江西師大化學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，江西師大化學(xué)研究所一直致力于石油加工專(zhuān)用化學(xué)品的研究，近年來(lái)承擔(dān)了國(guó)家級(jí)項(xiàng)目11個(gè)，省部級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)。擁有GC、GC-MS、13CNMR、HNMR、FT-IR等研制MCPD所需要的大部分現(xiàn)代化儀器測(cè)，添加少量常用儀器便可滿(mǎn)足本項(xiàng)目研究需要。本項(xiàng)目中試擬建于江西博特利新材料有限公司昌北工業(yè)園內(nèi)，園區(qū)總占地面積10萬(wàn)平方米，預(yù)留有較大的發(fā)展場(chǎng)地。公用工程及輔助設(shè)施已基本具備：鍋爐房、配電間、自來(lái)水管網(wǎng)(由市政供給)、循環(huán)水處理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、1200平方米廠房2棟，1200平方米與600平方米倉(cāng)庫(kù)各1棟以及完備的總圖運(yùn)輸系統(tǒng)。需新增加的基本建設(shè)內(nèi)容有：(1)擴(kuò)建主車(chē)間1棟(約600平方米)；(2)建設(shè)600平方米彩鋼倉(cāng)庫(kù)1棟;⑶完善主車(chē)間周邊的路網(wǎng)系必備的生產(chǎn)條件有工藝及檢測(cè)設(shè)備擬利用江西師大化學(xué)研究所已有的分析檢測(cè)設(shè)備，備投入資金購(gòu)置進(jìn)口氣相色譜1臺(tái)等，為下一步DONOR-F在工業(yè)應(yīng)用打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。園區(qū)的選擇生產(chǎn)場(chǎng)地設(shè)在南昌市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)工業(yè)園區(qū)內(nèi)。給排水系統(tǒng)昌北工業(yè)園內(nèi)有完備的給排水系統(tǒng)，工藝車(chē)間的上下水在達(dá)到排放要求的情況下，可直接與園內(nèi)給排水管網(wǎng)相連通，消防系統(tǒng)在本工藝車(chē)間周邊及車(chē)間內(nèi)增加一定的防火栓等設(shè)施即可。另外，園內(nèi)建有一套300m3/h的循環(huán)水裝置，可滿(mǎn)足本中試的循環(huán)冷卻水要求。電汽熱的供應(yīng)電氣工業(yè)園內(nèi)電源由昌北開(kāi)發(fā)區(qū)引10KV專(zhuān)用線(xiàn)路供給，園內(nèi)設(shè)有配電間一座，裝有630KVA變壓器二臺(tái)。由于本中試裝增加裝機(jī)容量約290KW,現(xiàn)有電氣設(shè)備可滿(mǎn)足要求。由于工藝車(chē)間存在易燃易爆的介質(zhì)，故工藝車(chē)間的電氣設(shè)計(jì)按防爆考慮。供熱、供汽本中試裝最大用汽量約1.8噸/小時(shí)，工業(yè)園內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)汽量8噸/小時(shí)的臥式快裝鍋爐裝一套，而現(xiàn)有裝的用汽量在3.0?3.6噸/小時(shí)，可以滿(mǎn)足本中試用汽要求。3、項(xiàng)目申請(qǐng)單位人才資源情況：技術(shù)人員總數(shù)、中高級(jí)技術(shù)人員比例；公司擁有一支年齡、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，實(shí)力較強(qiáng)的科研隊(duì)伍，該隊(duì)伍政治思想素質(zhì)好、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、能吃苦耐勞的科研隊(duì)伍。全公司現(xiàn)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)技術(shù)開(kāi)始的人員有12人，其中專(zhuān)職從事科研的人員為8人，這8人擁有教授職稱(chēng)3人、副教授職稱(chēng)（高級(jí)工程師）3人，他們具有博士學(xué)位2人，具有碩士學(xué)位4人，年齡在40歲以下占總?cè)藬?shù)的5/8。本公司以江西師大化學(xué)研究所，江西省精細(xì)化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托單位，可借助其強(qiáng)大的人才和設(shè)備優(yōu)勢(shì)。公司在不斷引進(jìn)人才和選送優(yōu)秀人員到外進(jìn)行進(jìn)修或深造同時(shí)，每年將企業(yè)人員輪流派到依托單位進(jìn)行輪訓(xùn)，提高員工素質(zhì)。4、項(xiàng)目組人員專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)；本項(xiàng)目組成員共有9人，全化學(xué)或化工專(zhuān)業(yè)（包括分析化學(xué)），能夠滿(mǎn)足項(xiàng)目從小試到中試放大試制的需要。職稱(chēng)為高級(jí)4人（其中3人為國(guó)務(wù)院特殊津貼獲得者），中級(jí)2人，初級(jí)1人。在讀研究生2人。5、項(xiàng)目新增投資籌集情況。本項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，全為新增投資，總投資1230萬(wàn)元，資金籌措方案為：公司自籌資金1200萬(wàn)元，由公司自有資金解決；申請(qǐng)南昌市科技攻關(guān)項(xiàng)目，科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元。四、項(xiàng)目預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益1、預(yù)期市場(chǎng)需求；A.聚丙烯催化劑領(lǐng)域作內(nèi)給電子體：近年來(lái)，全球聚丙烯的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)迅速，2000年世界聚丙烯生產(chǎn)能力達(dá)到3500萬(wàn)噸/年，聚丙烯催化劑的消耗達(dá)到1200噸/年左右。近年來(lái)，全球聚丙烯生產(chǎn)商的合并和收購(gòu)成為熱潮，2000年，Shell和BASF將它們的聚乙烯合資公司Elenac、Shell的Montell和BASF的聚丙烯公司Targor合并，成立了聚烯烴公司Basell，成為世界上最大的聚丙烯生產(chǎn)商，其全球的PP生產(chǎn)能力達(dá)到510萬(wàn)噸/年，比位于第二位的BP（220萬(wàn)噸/年）高一倍多；Dow接管了UCC；Atochem與TotalFina合并，形成了Atofina；BP繼收購(gòu)Amoco之后，又收購(gòu)了Arco。如此一來(lái)，全球聚丙烯生產(chǎn)能力更是高速增長(zhǎng)，2005年達(dá)到約4300萬(wàn)噸/年，聚丙烯催化劑的消耗達(dá)到1700萬(wàn)噸/年左右，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外正在建設(shè)4套第五代催化劑生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)能約為600噸/年，預(yù)計(jì)在2年左右，將消耗高純9,9-二（甲氧甲基）芴為120噸/年左右。我國(guó)的聚丙烯工業(yè)起步于20世紀(jì)70年代初，但發(fā)展彳艮快，尤其是經(jīng)過(guò)“七五”、“八五”和“九五”的迅速發(fā)展，截至目前我國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力已達(dá)430萬(wàn)噸/年左右，其中連續(xù)法生產(chǎn)裝置30余套，生產(chǎn)能力為2338.5kt/a;間歇法生產(chǎn)裝置70余套，生產(chǎn)能力約為80萬(wàn)噸/年。鑒于“十五”期間，我國(guó)聚丙烯的進(jìn)口量年均約250萬(wàn)噸,因而，在“十五”期間，國(guó)家加大了乙烯工業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)和新建裝置的步伐：揚(yáng)子石化公司將現(xiàn)有40萬(wàn)噸/年乙烯裝置改擴(kuò)建成70萬(wàn)噸/年大型裝置，并和BASF合資新建一套75萬(wàn)噸/年裝置；金山石化將現(xiàn)有45萬(wàn)噸/年乙烯裝置改擴(kuò)建成75萬(wàn)噸/年大型裝置，并和BP公司合資新建一套75萬(wàn)噸/年新裝置；福建煉化公司新建一套80萬(wàn)噸/年乙烯裝置；Shell在惠州大亞灣新建一套60萬(wàn)噸/年乙烯。在“十五”期間，新增加聚丙烯裝置的產(chǎn)能約250萬(wàn)噸，則催化劑的消耗量就將接近230噸/年。本世紀(jì)初，我國(guó)加大了對(duì)第五代催化劑的研究和開(kāi)發(fā)，其中中科院化學(xué)所和營(yíng)口向陽(yáng)催化劑有限責(zé)任公司合作、汕頭大學(xué)和江西師大化工有限公司合作正在分別建設(shè)20噸/年、30噸/年二套第五代催化劑中試生產(chǎn)線(xiàn)，北京化工研究院也開(kāi)展了該方面的研發(fā)工作，預(yù)計(jì)在2年左右，我國(guó)聚丙烯第五代催化劑生產(chǎn)能力將達(dá)到約60噸/年，約需高純度9,9一二（甲氧甲基）芴12—15噸/年這樣一來(lái)，全球在第五代催化劑領(lǐng)域?qū)⑾母呒兌?，9一二（甲氧甲基）芴為130—135噸/年，至為關(guān)鍵的是它將最終推動(dòng)一個(gè)年產(chǎn)值約為21億元人民幣的第五代催化劑產(chǎn)業(yè)。B?作為外給電子體用于丙烯聚合過(guò)程：以前，高純度9,9—二（甲氧甲基）芴由于價(jià)格昂貴，其性?xún)r(jià)比難以和傳統(tǒng)的外給電子體DONOR-C和DONOR-D相比，人們基本不考慮將其作為外給電子體使用?，F(xiàn)在由于我們發(fā)明的低成本新工藝，使得高純度9,9—二（甲氧甲基）芴的成本僅需16萬(wàn)元/噸左右，其綜合成本遠(yuǎn)低于DONOR-D,甚至大大低于DONOR-C,加之以其作為第三、四代催化劑的外給電子體時(shí)，具有極佳的氫調(diào)性，而這對(duì)于改善DONOR-D的缺點(diǎn)是極為有利和極其寶貴的。可以肯定，以9,9—二（甲氧甲基）芴和DONOR-D進(jìn)行復(fù)合使用的時(shí)代即將來(lái)臨，人們將可以更靈巧生產(chǎn)不同融指的聚丙烯專(zhuān)用料。1999年，全國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力為268萬(wàn)噸，產(chǎn)量是264萬(wàn)噸，消費(fèi)量是412萬(wàn)噸，共消耗了外給電子體（包括二苯基二甲氧基硅烷和DONOR-C）約107噸；2000年，全國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力也為268萬(wàn)噸左右，實(shí)際產(chǎn)量約為297萬(wàn)噸；消費(fèi)量約450萬(wàn)噸，共消耗了外給電子體約119噸；2001年生產(chǎn)了325萬(wàn)噸聚丙烯，消耗了外給電子體約130噸；2005年生產(chǎn)了約4300噸/年聚丙烯，消耗了外給電子體約155噸,隨著新一輪乙烯擴(kuò)產(chǎn)和新建裝置的投產(chǎn)，二年內(nèi)外給電子體的消耗量將超過(guò)200噸，經(jīng)過(guò)較充分的市場(chǎng)調(diào)查和慎密預(yù)測(cè)，我們認(rèn)為2年內(nèi)，國(guó)內(nèi)9,9一二（甲氧甲基）芴作為外給電子體將達(dá)20?30噸/年，而在未來(lái)3?5年，則將上升到70?80噸/年規(guī)模。C?作為數(shù)字彩色噴繪墨水材料的中間體：信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，有效拉動(dòng)了彩色噴繪墨水的消費(fèi)，以前水性基染料墨水主要使用的是苯胺偶氮類(lèi)染料，它具有易褪色、耐光性差的缺點(diǎn)，自從近來(lái)柯達(dá)公司、羅蘭公司以及HP公司開(kāi)發(fā)成功基于芴醚偶氮類(lèi)染料的彩色水基噴繪墨水后，情況發(fā)生了根本性改變，新一代的基于芴醚偶氮類(lèi)染料的彩色水基噴繪墨水，不僅具有更純正的色譜、高密度，超豐富的色域表現(xiàn)力，而且具有更強(qiáng)的耐光、抗UV、耐臭氧的能力。色彩不易變舊、褪色，全球普通級(jí)9,9一二（甲氧甲基）芴的消耗主要集中在此領(lǐng)域，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年僅此一項(xiàng)消耗就達(dá)700噸/年左右，隨著巴斯夫等彩色噴繪墨水專(zhuān)用染料生產(chǎn)線(xiàn)的引進(jìn)，我國(guó)也開(kāi)始生產(chǎn)基于芴醚偶氮類(lèi)染料，2005年，僅此一項(xiàng)消耗了普通級(jí)9,9一二（甲氧甲基）芴約60余噸，它基本上是從日本三井油化進(jìn)口，2002年，則上升至于110噸，預(yù)計(jì)2006年將超過(guò)130噸。D.作為藥物中間體：芴可醚是生產(chǎn)治療新型抗病毒藥物的中間體，而9,9—二（甲氧甲基）芴是生產(chǎn)它的原料，我國(guó)上海容大化工有限公司正建設(shè)生產(chǎn)線(xiàn)，消耗量將達(dá)30噸/年，有望達(dá)到50噸/年?？傊?,9一二（甲氧甲基）芴的年消耗量已逾千噸，且將以20%速度上升，我國(guó)在未來(lái)1—2年內(nèi)，由于高純度9,9一二（甲氧甲基）芴生產(chǎn)成本大幅下降后，它可以介入更多領(lǐng)域，市場(chǎng)消耗量將達(dá)到200噸/年左右。2、預(yù)期盈利水平；本項(xiàng)目建成后生產(chǎn)規(guī)模為60噸/年,產(chǎn)值達(dá)1800萬(wàn)元（目前市場(chǎng)售價(jià)為80萬(wàn)元/噸，由于我們采用了先進(jìn)工藝，使成本大為降低，為使企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中具有更強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此以30萬(wàn)元/噸計(jì)），達(dá)產(chǎn)后利稅總額為1100萬(wàn)元/年。3、預(yù)期產(chǎn)業(yè)化前景;（1）一是國(guó)內(nèi)有一定市場(chǎng)容量：芴醚偶氮類(lèi)化合物作為新一代數(shù)碼彩色噴繪材料，且有優(yōu)異的耐候性和色譜更為齊全、成像層次更豐富、還原能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，正在迅速取代原有苯胺偶氮類(lèi)體系，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2001年，國(guó)內(nèi)僅此一項(xiàng)消耗9,9-二（甲氧甲基）芴約50噸左右，2002年，則上升至110噸，2005年將超過(guò)150噸；芴可醚作為生產(chǎn)抗病毒藥物的中間體，而9,9-二（甲氧甲基）芴作為芴可醚的原料，預(yù)計(jì)明年消耗量將達(dá)30噸/年、后年將達(dá)50噸/年以上；9,9-二（甲氧甲基）芴作生產(chǎn)聚丙烯第五代催化劑的內(nèi)給電子體，我國(guó)正在建設(shè)二套無(wú)需外給電子體催化劑生產(chǎn)裝置，預(yù)計(jì)明年將需要9,9-二（甲氧甲基）芴約10噸/年，后年將達(dá)到20噸/年左右;作為外給電子體：經(jīng)過(guò)近十年的建設(shè)，加之“十五”期間，國(guó)家優(yōu)先發(fā)展乙烯工業(yè)，中國(guó)即將成為世界級(jí)聚丙烯生產(chǎn)大國(guó)，現(xiàn)在有機(jī)硅氧烷的外給電子體的消費(fèi)量就達(dá)到約145噸/年，以前進(jìn)口9,9-二（甲氧甲基）芴的價(jià)格是有機(jī)硅氧烷的10倍左右，決定了它不可能作為外給電子體，而現(xiàn)在若我們發(fā)明的新工藝中試成功后，9,9-二（甲氧甲基）芴的生產(chǎn)成本甚至比有機(jī)硅氧烷低，價(jià)格的障礙則消失，該產(chǎn)品作為外給電子體成為現(xiàn)實(shí)，加之它和二環(huán)戊基二甲氧基硅烷此類(lèi)強(qiáng)給電子體混合使用時(shí)特別適合于聚丙烯專(zhuān)用料，故我們預(yù)測(cè)在2年內(nèi)其作為外給電子體的消費(fèi)量將達(dá)20?30噸，而在未來(lái)3?5年，則將上升到70-80T/Y規(guī)模?？傊?，在未來(lái)1—2年內(nèi)，國(guó)內(nèi)高純9,9-二(甲氧甲基)芴的市場(chǎng)消耗將達(dá)到200噸/年左右。二是國(guó)際上需求強(qiáng)勁：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球消耗已逾千噸，僅BASELL公司2002年就外銷(xiāo)了約700噸，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室小試成功后，在實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)試階段生產(chǎn)的樣品分別通過(guò)代理商送國(guó)外檢測(cè)試驗(yàn)后，紛紛表達(dá)了強(qiáng)烈的訂貨意向。三是該工藝完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這使得我們具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力：我們發(fā)明的低成本生產(chǎn)9,9-二(甲氧甲基)芴的工藝是一條革命性工藝，產(chǎn)品的品質(zhì)已超過(guò)了三井油化公司同類(lèi)產(chǎn)品，和BASELL產(chǎn)品相當(dāng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，而成本價(jià)格則不到BASELL工藝的1/5,是國(guó)際領(lǐng)先水平，加之該工藝完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這使得我們具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。四是我們的產(chǎn)品通過(guò)了用戶(hù)的考評(píng)：我們利用在實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)試階段生產(chǎn)的少量樣品(約37公斤)送交各未來(lái)用戶(hù)進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)，目的是檢驗(yàn)市場(chǎng)的反映，產(chǎn)品獲上海容大化工有限公司、江西師大化工有限公司以及安慶石化總廠的認(rèn)可和歡迎，產(chǎn)業(yè)化后的應(yīng)用前景十分良好。4、項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)分析。至于風(fēng)險(xiǎn)，在技術(shù)上風(fēng)險(xiǎn)是不大的，該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝獨(dú)特且重現(xiàn)性好，技術(shù)含量高，附加值也高，經(jīng)得起市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。但作為高科技產(chǎn)品由于有著較好的經(jīng)濟(jì)效益，技術(shù)泄露將是最危險(xiǎn)的一環(huán)。我們正在積極申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利，核心技術(shù)由專(zhuān)人把關(guān)，同時(shí)和全體員工簽訂《保守企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)秘密的合同》，利用法律條文進(jìn)行范，同時(shí)，迅速開(kāi)展中試研究，并快速將產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)搶先占領(lǐng)市場(chǎng)份額，實(shí)際上，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)小試放大研究期間，將樣品送各未采用戶(hù)進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用評(píng)價(jià)試驗(yàn)就是為下一步中試產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)作前期準(zhǔn)備，加上我們優(yōu)異的品質(zhì)、低廉的價(jià)格，已受到市場(chǎng)歡迎，因此,這種風(fēng)險(xiǎn)可以有效控制。五、項(xiàng)目預(yù)計(jì)社會(huì)效益、環(huán)境效益1、對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用；作為聚丙烯聚合過(guò)程Ti-Mg-Si催化體系所用的外給電子體DONOR，不僅決定著催化體系的活性、聚合物的立體規(guī)整度和力學(xué)機(jī)械性能，而且會(huì)嚴(yán)重影響丙稀聚合過(guò)程的可控性和可操作性，這在生成聚丙烯專(zhuān)用料時(shí)尤為明顯，故發(fā)展新的DONOR體系，并以此為基礎(chǔ)最終篩選到更佳的催化體系，是世界各國(guó)科學(xué)家們競(jìng)相研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本項(xiàng)目的實(shí)施具有以下幾方面的意義：本項(xiàng)目的實(shí)施，可加速高純DONOR系列產(chǎn)品的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，從而使本公司成為全球首家能大規(guī)模生產(chǎn)高純的DONOR系列產(chǎn)品的公司，盡快占領(lǐng)聚丙烯催化劑生產(chǎn)工業(yè)的制高地；提升我國(guó)聚丙烯產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力：本項(xiàng)目的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)高純DONOR系列產(chǎn)品完全替代進(jìn)口產(chǎn)品以及普通級(jí)DONOR產(chǎn)品在聚丙烯裝置中使用，普遍提高我國(guó)聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度降低生產(chǎn)成本，提升我國(guó)聚丙烯產(chǎn)品在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力；參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，出口創(chuàng)匯：本公司發(fā)明了全新的“氯甲醚”一步法工藝生產(chǎn)DONOR-F,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于日本三井油化公司同類(lèi)產(chǎn)品，與Montell公司(BASELL)同類(lèi)產(chǎn)品水平相當(dāng)，且成本僅為老工藝的1/3?1/5，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中存在明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。高純度DONOR-F的投產(chǎn)，不僅有利于我國(guó)發(fā)展第五代聚丙烯催化劑和發(fā)展聚丙烯專(zhuān)用料(利用其對(duì)DONOR-D進(jìn)行改性來(lái)實(shí)現(xiàn))，同時(shí)可拓展我國(guó)醫(yī)藥中間體、新一代彩色數(shù)碼噴繪墨水以及新型熒光染料的發(fā)展。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，可為社會(huì)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，增加當(dāng)?shù)囟愂铡?、對(duì)資源利用情況;本項(xiàng)目的實(shí)施，可以充分利用公司原有的公用工程，如:給排水系統(tǒng)，昌北工業(yè)園內(nèi)有完備的給排水系統(tǒng)，工藝車(chē)間的上下水在達(dá)到排放要求的情況下，可直接與園內(nèi)給排水管網(wǎng)相連通，消防系統(tǒng)在本工藝車(chē)間周邊及車(chē)間內(nèi)增加一定的防火栓等設(shè)施即可。另外，園內(nèi)建有一套300m3/h的循環(huán)水裝置，可滿(mǎn)足本中試的循環(huán)冷卻水要求。電汽熱的供應(yīng)，工業(yè)園內(nèi)電源由昌北開(kāi)發(fā)區(qū)引10KV專(zhuān)用線(xiàn)路供給，園內(nèi)設(shè)有配電間一座，裝有630KVA變壓器二臺(tái)。由于本中試裝置增加裝機(jī)容量約290KW,現(xiàn)有電氣設(shè)備可滿(mǎn)足要求。同時(shí)本項(xiàng)目的實(shí)施，可以滿(mǎn)足江西師大化工有限有限公司對(duì)高純DONOR-F的需求，降低成本，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。3、對(duì)人才培養(yǎng)情況；本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)可培養(yǎng)研究生2名，本科生3名，并可為公司培養(yǎng)一批技術(shù)骨干；4、環(huán)境影響及效益。環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的“三廢”較少，經(jīng)處理后均可達(dá)標(biāo)排放,具體情況如下：廢氣：其廢氣主要來(lái)源于鍋爐煙氣，經(jīng)專(zhuān)業(yè)用的脫硫除塵設(shè)備處理后可達(dá)標(biāo)排放。廢水：少量含有機(jī)溶劑廢水，經(jīng)集中處理后達(dá)標(biāo)排放。廢渣：鍋爐煤渣，可用于廠內(nèi)外鋪路，不帶來(lái)污染；生產(chǎn)中產(chǎn)生的鈉鹽廢渣產(chǎn)生，可采用掩埋方式處理，或作為副產(chǎn)品銷(xiāo)售。勞動(dòng)安全本項(xiàng)目生產(chǎn)中，所用的有機(jī)溶劑易燃易爆，另有一些化學(xué)品有強(qiáng)腐蝕性，工藝設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮將安全放在首位；組織生產(chǎn)時(shí)，必須加強(qiáng)員工的安全防范意識(shí)，堅(jiān)持定期安全教育培訓(xùn)員工必須經(jīng)培訓(xùn)方可持證上崗；制定切實(shí)可行的《安全事故應(yīng)急救援方案》并經(jīng)常進(jìn)行演練；進(jìn)一步完善和切實(shí)落實(shí)《安全責(zé)任目標(biāo)管理制度》，定期檢查，隨機(jī)評(píng)估