90年回顧讓人感受著90年的靜水流深力量九十載行業(yè)引領(lǐng)創(chuàng)世紀(jì)科技尋源中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院九十年發(fā)展歷程

90年回顧，讓人感受著90年的靜水流深力量九十載行業(yè)引領(lǐng)，創(chuàng)世紀(jì)科技尋源中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院九十年發(fā)展歷程

為什么？水源活動(dòng)。中國(guó)油脂化學(xué)品在20世紀(jì)30年代即著手開發(fā),到90年代形成現(xiàn)代意義的工業(yè)規(guī)模,2018年產(chǎn)量達(dá)到230萬t;中國(guó)表面活性劑研發(fā)工作起始于1957年,到2018年已建成品類齊全的工業(yè)生產(chǎn)體系,總產(chǎn)量達(dá)到366萬t;中國(guó)合成洗滌劑工業(yè)從1959年以5700t產(chǎn)品問世,到2018年達(dá)到近1400萬t的規(guī)模,走過了輝煌激蕩的60年;中國(guó)化妝品工業(yè)起步較晚,但發(fā)展迅猛,1980年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)僅70余家,市場(chǎng)規(guī)模3.5億元,而2018年已取得《化妝品生產(chǎn)許可證》的企業(yè)近5000家,市場(chǎng)規(guī)模更是達(dá)到3516億元;中國(guó)口腔清潔護(hù)理用品工業(yè)也是實(shí)現(xiàn)了跨越發(fā)展,僅牙膏一項(xiàng),由1949年的2100萬支猛增至2018年的102億支……數(shù)據(jù)直觀表明,中國(guó)日化工業(yè)取得了翻天覆地的成就,行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)日化院)是我國(guó)最早從事日用化學(xué)品研究與開發(fā)的唯一的國(guó)家級(jí)機(jī)構(gòu),其歷史最早可追溯到民國(guó)時(shí)期創(chuàng)建的第一個(gè)國(guó)家級(jí)綜合性現(xiàn)代工業(yè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)——工商部中央工業(yè)試驗(yàn)所,該所內(nèi)的制胰試驗(yàn)室(后又稱油脂試驗(yàn)室)即為我國(guó)最早從事日化工業(yè)科學(xué)研究的機(jī)構(gòu)。2019年恰逢中國(guó)日化院建院90周年、由京遷晉50周年及轉(zhuǎn)企改制20周年,回望90載的崢嶸歲月,中國(guó)日化院一路艱苦奮斗,風(fēng)雨兼程,為中國(guó)日化工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn),在中國(guó)日化工業(yè)發(fā)展史留下了濃墨重彩的一筆。1中央工業(yè)試驗(yàn)所需的管理體制中國(guó)日化院的前身中央工業(yè)試驗(yàn)所于1929年6月經(jīng)國(guó)民政府行政院第29次會(huì)議討論決定籌建,次年7月1日正式成立。民國(guó)時(shí)期中央工業(yè)試驗(yàn)所歷任管轄部門為:工商部、實(shí)業(yè)部和經(jīng)濟(jì)部。1949年5月25日上海解放,30日中央工業(yè)試驗(yàn)所被中國(guó)人民解放軍上海市軍事管制委員會(huì)接管,從此該所進(jìn)入人民政府管理系列,歷任管轄部門為:華東區(qū)財(cái)政經(jīng)濟(jì)委員會(huì)、輕工業(yè)部、食品工業(yè)部、輕工業(yè)部和山西省革委會(huì)、國(guó)家輕工業(yè)局、中國(guó)輕工總會(huì)、中國(guó)輕工集團(tuán)公司、中國(guó)保利中國(guó)輕工集團(tuán)有限公司。中國(guó)日化院歷經(jīng)時(shí)代變遷,駐地幾經(jīng)更易,90年來由南到北幾乎游歷了中國(guó)的所有特大城市,主要遷移路線包括:1929年籌建于南京,抗戰(zhàn)時(shí)期遷往大后方重慶,抗戰(zhàn)勝利后遷至上海,上海解放后由中國(guó)人民解放軍接管,后轉(zhuǎn)移至北京,又因“政治建廠”和支持三線建設(shè)最終落戶太原。2日本科研行業(yè)的界定從中央工業(yè)試驗(yàn)所到中國(guó)日化院,歷經(jīng)90年的分、并、離、合的調(diào)整、組合,但其科研工作從未中斷,并且始終處于首要地位,以下僅梳理歸納其日化行業(yè)的科研工作概況。2.1以油脂為原料制造聚酯纖維的原料1930年中央工業(yè)試驗(yàn)所成立伊始,即遵照孔祥熙為該所規(guī)定的:(1)研究工業(yè)原料,(2)改進(jìn)制造技術(shù),(3)鑒定工業(yè)成品,即對(duì)固有工業(yè)負(fù)有協(xié)助改進(jìn),對(duì)新興工業(yè)負(fù)有設(shè)計(jì)策進(jìn)的工作責(zé)任,立即對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)現(xiàn)狀、工業(yè)原料、工業(yè)需求,以及國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品、原料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)查和收集。在此基礎(chǔ)上,很快確定了各專業(yè)的具體試驗(yàn)內(nèi)容和方案,以現(xiàn)代科學(xué)理論為基礎(chǔ),科學(xué)技術(shù)為手段,展開了我國(guó)油脂化學(xué)工業(yè)技術(shù)的研究工作。肥皂制備試驗(yàn)是油脂研究領(lǐng)域中立題最早,研究也極為廣泛的一大內(nèi)容。1932年該所先從絲用皂的研制入手,繼而開展了洗衣皂、香皂、特種皂等多個(gè)品種的研究,對(duì)改進(jìn)當(dāng)時(shí)的生產(chǎn),均起到了推動(dòng)作用。1934年,該所為加強(qiáng)肥皂研究試驗(yàn)工作,1月購(gòu)入制胰設(shè)備,正式成立了制胰試驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)我國(guó)還未發(fā)現(xiàn)大的油田,所用潤(rùn)滑油基本依賴進(jìn)口。為解決軍隊(duì)和工業(yè)急需,展開了植物油制潤(rùn)滑油的試驗(yàn)。1935年,完成了以豆油為原料,采用氧化工藝制備潤(rùn)滑油的生產(chǎn)技術(shù)。隨后擴(kuò)大油源,以棉籽油、大豆油、茶籽油、菜籽油等多種植物油為原料,制成了適合于不同用途的合格產(chǎn)品。與此同時(shí),在分析對(duì)比國(guó)外硬化油制備工藝的基礎(chǔ)上,于1935年以豆油與茶籽油為原料,自制催化劑,通入氫氣硬化,取得了滿意的結(jié)果。1936年又采用棉籽油和花生油作為原料,制成了符合要求的白色固體產(chǎn)品,為我國(guó)硬化油生產(chǎn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。由于當(dāng)時(shí)中國(guó)石油匱乏,工業(yè)、交通、軍隊(duì)等用燃料油,只得依賴進(jìn)口。1932年,該所開始了以石灰肥皂(鈣皂)法制造汽油的試驗(yàn)。1932年—1940年,10多位科研人員,先后采用鈣皂干餾法和液相、氣相及觸媒加熱分解法,對(duì)菜籽油、豆油、花生油、茶籽油、桕油、桐油以及松香為原料開展了液體燃料制備、酒精代汽油、植物油代柴油等一系列研究,都取得了滿意的結(jié)果。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā)后,為適應(yīng)戰(zhàn)時(shí)需要,該所又在附設(shè)油脂試驗(yàn)廠,進(jìn)行了半工場(chǎng)式觸媒熱解試驗(yàn),結(jié)果均與小試相符。特別是采用油腳進(jìn)行的試驗(yàn),也得到了較為滿意的結(jié)果,這不僅為解決燃料油匱缺尋找到了途徑,而且為廢油利用找到了很好的辦法。隨著抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的全面爆發(fā),中央工業(yè)試驗(yàn)于1937年10月末緊急內(nèi)遷重慶,研究工作重心也轉(zhuǎn)向全力服務(wù)于抗戰(zhàn)需求,1938年3月在重慶北碚正式成立油脂試驗(yàn)室,開展了燃料動(dòng)力油品、磺化植物油、工業(yè)助劑等工業(yè)性研究。因搬遷十分倉促,燃料油研究的很多大型裝置和設(shè)備未能遷出,給繼續(xù)研究試驗(yàn)帶來很多困難。但為使燃料油研究不致中斷,油脂室的同仁因陋就簡(jiǎn),克服困難,采取桐油皂化裂解的方法,開展了汽油、煤油和柴油的制備試驗(yàn)和生產(chǎn)。同時(shí)因戰(zhàn)事,毛織物之洗滌漂白,棉料之加重,皮革施油、染色等使用的磺化植物油(主要為土耳其紅油)來源被全部中斷。為此,立即開展了以國(guó)產(chǎn)植物油為原料的磺化試驗(yàn)。試驗(yàn)所得各種磺化油雖與土耳其紅油略有差異,但乳化性能卻無太大差別,解決了紡織、皮革業(yè)待料停產(chǎn)的困難。由于這一時(shí)期該所時(shí)刻遵循戰(zhàn)時(shí)的科研方針,一經(jīng)取得成果,立即由相應(yīng)的研究部門組織推廣或投產(chǎn),對(duì)緩解戰(zhàn)時(shí)的物資急需和填空補(bǔ)缺,都做出了很大貢獻(xiàn),該所也因此獲得了一段快速發(fā)展時(shí)期。1945年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面勝利后,年底中央工業(yè)試驗(yàn)準(zhǔn)備回遷。當(dāng)時(shí)決定,所總部仍遷回南京,研究試驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)工廠則遷往上海。同時(shí),為加強(qiáng)技術(shù)推廣改良,促進(jìn)地方工業(yè)建設(shè),該所還奉命先后在一些重要城市設(shè)立了多個(gè)分所。從1946年底遷入上海,到1949年5月上海解放,該所開始忙于遷后安頓,1948年又遇物價(jià)猛漲,加之試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)比較緊缺,所以大型試驗(yàn)研究未能很好地普遍開展。雖然條件艱難,但科技人員還是抓緊進(jìn)行了許多力所能及的研究工作。如油脂試驗(yàn)室,雖不能進(jìn)行油脂加氫硬化和燃料油、潤(rùn)滑油等大型試驗(yàn),但對(duì)外來油樣的分析和油品精制等試驗(yàn),均做了很多工作。2.2肥、香皂的研究。在條件新中國(guó)成立之初,合成洗滌劑在國(guó)際上已成為洗滌用品中的重要品種,但在我國(guó)的洗滌用品中,仍只有肥皂及少量香皂生產(chǎn)。雖然上海工業(yè)試驗(yàn)所(由中央工業(yè)試驗(yàn)所演化而來)于1950年曾進(jìn)行過合成洗滌劑用的依捷邦T(IgeponT)和拉開粉(nekal,丁基萘磺酸鹽)的試制,并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了化學(xué)組成分析與滲透力、洗滌力等性能測(cè)試,但因其他任務(wù),研究未能繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)時(shí),我國(guó)的肥皂生產(chǎn)多為分散的作坊式手工小廠,設(shè)備簡(jiǎn)陋,工藝落后,產(chǎn)品質(zhì)量普遍存在洗衣皂有“三夾板”“冒霜”“收縮”,香皂有“爛糊”“開裂”“不留香”等重大缺陷。為此,輕工業(yè)部于1953年9月派沈濟(jì)川同志到該所組織肥皂質(zhì)量研究小組,對(duì)原有制皂工藝,肥、香皂配方,原料油品配比,產(chǎn)品物化性能測(cè)試等進(jìn)行多方面研究,解決了肥、香皂存在的質(zhì)量問題。1955年,為進(jìn)一步提高肥、香皂質(zhì)量,該所遵照部里要求,與相關(guān)單位作合作,又進(jìn)行了肥皂物理性能測(cè)定和質(zhì)量改進(jìn)研究,1957年還進(jìn)行了連續(xù)制皂工程研究的初步試驗(yàn)。20世紀(jì)50年代中期,我國(guó)肥、香皂需求量迅速增長(zhǎng),而食用油脂已十分緊缺,皂用油脂更難以滿足供應(yīng)。為此,行業(yè)專家和領(lǐng)導(dǎo)都一致提出,應(yīng)盡快建立我國(guó)合成洗滌劑及合成脂肪酸工業(yè)。1958年,在原食品工業(yè)部的組織安排下,該所及相關(guān)單位都先后開展了合成洗滌劑和合成脂肪酸的科研,并在研究的基礎(chǔ)上,輕工業(yè)部決定由該所負(fù)責(zé)工業(yè)技術(shù)研究,先后在上海、天津、北京建立我國(guó)合成洗滌劑和合成脂肪酸工業(yè)。2.2.1活性物的制備工藝為盡快建立我國(guó)合成洗滌劑工業(yè),原食品工業(yè)部于1957年首先責(zé)成部屬上海科學(xué)研究所,率先開展合成洗滌劑的研究。該所遵照部里指示,立即組織安排,展開了合成洗滌劑用多種表面活性劑的合成工藝與設(shè)備、產(chǎn)品配方與性能測(cè)試等一系列研究工作。截止到1958年,該所已先后進(jìn)行或完成了雷米邦A(yù)試制、石油磺酸鈉工藝研究、石油苯磺酸鈉工藝研究、脂肪醇硫酸鈉試制、石油磺酸苯酚酯試制、乳化劑STH(烷基磺酰胺乙酸鈉)試制、金屬鈉還原試制脂肪醇硫酸鈉、石蠟氧化制脂肪醇、仲烷基硫酸鈉試制、椰子油或其酯高壓氫化制伯醇的試驗(yàn)、伯脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物的制備及其性能初步測(cè)定、合成甘油、洗滌劑配方研究、洗滌劑作用理論及其測(cè)定方法、肥皂及洗滌劑去污性能測(cè)定方法研究等科研項(xiàng)目。1958年2月,該所在已有研究的基礎(chǔ)上,同從相關(guān)單位抽調(diào)的技術(shù)人員一起,以試制民用洗滌劑品種為主,對(duì)烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉3種活性物的制備工藝,合成洗滌劑配方與性能測(cè)試等進(jìn)行小試,擴(kuò)、中試則由上海制皂廠、中國(guó)化學(xué)工業(yè)社、永星化工廠、五洲肥皂廠等單位配合進(jìn)行。1958年5月1日,上海永星廠進(jìn)行的石油磺酸鈉擴(kuò)試業(yè)已完成,所得產(chǎn)品經(jīng)配制和廂式噴粉后,送至有關(guān)單位試用。為加快我國(guó)合成洗滌劑工業(yè)建設(shè),決定先將上海永星廠肥皂車間改建為5000t/a洗衣粉生產(chǎn)車間,生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)與中試試驗(yàn)同步開展,1959年成功地建成了洗衣粉車間,并于4月生產(chǎn)出了我國(guó)第一批合成洗衣粉,5月1日,以“工農(nóng)牌”作為商標(biāo)正式上市,結(jié)束了我國(guó)無合成洗滌劑生產(chǎn)的歷史。2.2.2石蠟氧化制合成脂肪酸合成脂肪酸是以石蠟為原料,生產(chǎn)多種碳數(shù)脂肪酸的一種有效途徑,國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代,我國(guó)食用油脂十分緊缺,工業(yè)用油更受限制,為解決肥皂工業(yè)油脂原料供應(yīng)困難,石蠟氧化制合成脂肪酸,引起了國(guó)家和各部門的極大重視。1956年,輕工業(yè)部在討論制訂“十二年科學(xué)規(guī)劃”時(shí),上海制皂廠總工沈濟(jì)川同志提議,將合成脂肪酸和合成洗滌劑列入規(guī)劃,以利建立此類工業(yè)。同一時(shí)期,上海科學(xué)研究所(由上海工業(yè)試驗(yàn)所演化而來)已進(jìn)行了石蠟氧化制脂肪醇,石油、化工等部門和地區(qū)先后開展了石蠟氧化制合成脂肪酸的研究工作。1959年,國(guó)家科委組織成立了石蠟烴氧化協(xié)作小組,該所分工承擔(dān)了石蠟氧化產(chǎn)物綜合利用的研究,立即籌劃和全面開展了合成脂肪酸的研究工作。2.3合成洗滌劑工業(yè)助劑的研究開發(fā)1959年以后,為使合成洗滌劑工業(yè)水平快速提高和發(fā)展,使合成脂肪酸工業(yè)盡早建立和有效生產(chǎn),該所根據(jù)輕工業(yè)部的規(guī)劃要求和工業(yè)技術(shù)改造需要,對(duì)合成洗滌劑原有工藝、設(shè)備的改進(jìn),新技術(shù)的研究開發(fā),合成脂肪酸工業(yè)的建立及其生產(chǎn)水平的提高,工業(yè)助劑的研究開發(fā)等,都做了大量深入細(xì)致的科研工作。這些研究成果,對(duì)我國(guó)日化工業(yè)技術(shù)改造和快速發(fā)展,都起到了很好的推動(dòng)作用。2.3.1配合合成石油的合成烷基苯磺酸鈉我國(guó)雖于1959年采用磺酰氯化制烷基磺酸鈉的工藝技術(shù),首先在上海建成了第一套5000t/a合成洗衣粉的生產(chǎn)裝置,相同規(guī)模的裝置也相繼在天津、北京等地投產(chǎn),初步形成了我國(guó)合成洗滌劑工業(yè)體系。但由于烷基磺酸鈉固有性能的缺陷,加之產(chǎn)品采用廂式噴粉或烘干粉碎成型,普遍存在細(xì)粉飛揚(yáng),吸潮結(jié)塊,不易溶解、去污力差、泡沫多、不易漂洗等缺點(diǎn),所以主活性物很快都改成了性能更為適宜的烷基苯磺酸鈉。不過,由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和各種條件所限,生產(chǎn)工藝和工業(yè)裝置仍很落后,產(chǎn)品質(zhì)量也存在很多問題。為此,該所按照部里要求,從20世紀(jì)60年代初～70年代末,對(duì)已投產(chǎn)的烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn)工藝與設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,對(duì)裂解法、四聚丙烯法,特別是長(zhǎng)鏈烷烴脫氫法制烷基苯的技術(shù)開發(fā),烷基苯的磺化,洗滌劑助劑,各品種洗滌劑配方、成型和產(chǎn)品性能測(cè)試等,都進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究,很多成果在日化工業(yè)整體水平提升中,都起到了至關(guān)重要的作用。該所此階段取得的主要成果有:20世紀(jì)60年代,以天然石油代替合成石油為原料,實(shí)現(xiàn)氯化法連續(xù)化生產(chǎn)烷基苯,20世紀(jì)70年代,又根據(jù)國(guó)際烷基苯生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)行了全面技術(shù)提升的改造;1968年—1972年對(duì)長(zhǎng)鏈烷烴脫氫制烷基苯的催化劑及其載體制備、長(zhǎng)鏈烷烴脫氫(和HF催化烷基化)工藝進(jìn)行全面研究,1974年起研制重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了趕超和替代美國(guó)UOP公司脫氫催化劑及其載體的研制,制得脫氫法生產(chǎn)烷基苯所用的國(guó)產(chǎn)催化劑,并設(shè)計(jì)建立了整套的脫氫催化劑生產(chǎn)裝置;1968年,開展了以AlCl2.3.2生產(chǎn)裝置的建設(shè),為工廠的從寬帶用車啟動(dòng)經(jīng)過合成脂肪酸工業(yè)創(chuàng)立前的全面研究,1960年9月經(jīng)國(guó)家建委批準(zhǔn),決定首先在上海制皂廠建立5000t/a合成脂肪酸生產(chǎn)裝置。為配合建廠,該所與上海油脂化學(xué)公司、上海市輕工業(yè)研究所合作,以“自力更生”精神和“土洋結(jié)合”的辦法,先在永星廠建立了一個(gè)300t/a皂用合成脂肪酸的擴(kuò)大試驗(yàn)“樣板車間”,為工廠設(shè)計(jì)和建設(shè)提供所需數(shù)據(jù)。1961年7月,擴(kuò)大試驗(yàn)結(jié)束,同時(shí)也完成了工廠的土建任務(wù)。在生產(chǎn)裝置的建設(shè)中,通過“邊試驗(yàn)、邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊安裝、邊試車”的協(xié)同作戰(zhàn)方式,加速建設(shè)進(jìn)度,10月份即試車投產(chǎn)。在合成脂肪酸擴(kuò)大試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí),該所為優(yōu)化氧化工藝、確定原料蠟規(guī)格以及聯(lián)副產(chǎn)品的綜合利用,1960年—1962年,還先后在實(shí)驗(yàn)室開展了“石蠟制取合成脂肪酸的研究”“石蠟氧化新技術(shù)的研究”“國(guó)產(chǎn)軟蠟制取合成脂肪酸的氧化性能試驗(yàn)”“石蠟規(guī)格對(duì)氧化制取合成皂用脂肪酸的影響”“不皂化物回用對(duì)石蠟氧化結(jié)果的影響”“國(guó)產(chǎn)含油石蠟的發(fā)汗性能試驗(yàn)”“關(guān)于國(guó)產(chǎn)蠟下油用作合成脂肪酸的原料問題”“石蠟氧化合成脂肪酸副產(chǎn)品綜合利用的試驗(yàn)”“C1964年,我國(guó)第二套裝置在天津建成投產(chǎn)后,大連、沈陽、廣州、鄭州等地的合成脂肪酸車間(或廠),也都于20世紀(jì)60年代相繼投產(chǎn)。不過當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)還只能采用間歇氧化,各工段的工藝技術(shù)和設(shè)備也不盡合理,加之石蠟氧化又是一個(gè)產(chǎn)品非常復(fù)雜的反應(yīng),所以目的產(chǎn)品得率低,質(zhì)量次,副產(chǎn)品未能很好利用,廢水、廢氣和廢渣污染嚴(yán)重,由其皂用酸生產(chǎn)的肥皂,也普遍存在顏色褐紅,不愉快氣味很重,去污力差等一系列缺陷。為此,該所在輕工業(yè)部的組織安排下,與生產(chǎn)廠及相關(guān)單位密切合作,對(duì)合成工藝與設(shè)備,副產(chǎn)品綜合利用,三廢處理等展開了一系列深入研究,在推動(dòng)整個(gè)工業(yè)技術(shù)改造中,做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。2.3.3工業(yè)初的“三廢”治理合成洗滌劑和合成脂肪酸生產(chǎn)都屬典型的化工生產(chǎn),生產(chǎn)中產(chǎn)生廢氣、廢水和廢渣,是不可避免的。特別是合成脂肪酸,因石蠟氧化是一個(gè)產(chǎn)物非常復(fù)雜的反應(yīng),工藝路線又很長(zhǎng),生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢氣、廢水和殘?jiān)粌H組成復(fù)雜,而且量也很大,雖經(jīng)聯(lián)副產(chǎn)品綜合利用,以盡量減少污染物排放對(duì)環(huán)境的危害,但“三廢”治理仍很困難。合成洗滌劑雖相對(duì)稍好,但20世紀(jì)六七十年代,我國(guó)合成洗滌劑用的表面活性劑,主要是以氯化法為主生產(chǎn)的烷基苯磺酸鈉,工業(yè)初建時(shí)的磺化工段又都是使用發(fā)煙硫酸,生產(chǎn)過程必然產(chǎn)生大量鹽酸、縮合泥腳和廢硫酸,配料、噴粉也有廢水和粉塵污染,所以工業(yè)初建立時(shí),政府已很重視“三廢”治理。該所在輕工業(yè)部的組織安排下,20世紀(jì)60年代初即已開始“三廢”治理和聯(lián)副產(chǎn)品綜合利用的研究試探。隨著工業(yè)的發(fā)展和科研隊(duì)伍的逐步擴(kuò)大,日化所與相關(guān)單位及工廠密切合作,通過工藝、設(shè)備改造及廣泛開展聯(lián)副產(chǎn)品的綜合利用等,都做了很多工作。在合成脂肪酸方面先后開展了“氧化蠟洗滌廢水污染防治”“生產(chǎn)過程中白水的防治”“粗脂肪酸洗滌水污染的防治”“石蠟氧化錳催化劑的回收和利用”“合成脂肪酸廢水中芒硝的回收”“合成脂肪酸廢水生化處理”“合成脂肪酸工業(yè)濃廢水的厭氧處理和沼氣回收”;在合成洗滌劑方面開展了“電解鹽酸制氯氣”“泡沫分離去除合成洗滌劑廢水中陰離子表面活性劑”“洗衣粉噴粉塔尾氣查定和改進(jìn)”等一系列研究,很多成果都直接用于了工業(yè)生產(chǎn),在治理“三廢”上發(fā)揮了較好的作用。但由于“三廢”的復(fù)雜性和一些生產(chǎn)廠措施不力,環(huán)境污染的根本治理終難達(dá)到要求。1979年8月,輕工業(yè)部安排日化所(由上海科學(xué)研究所幾經(jīng)搬遷、拆合演化而來)負(fù)責(zé)《合成洗滌劑工業(yè)“三廢”排放控制指標(biāo)》和《合成脂肪酸工業(yè)“三廢”排放控制指標(biāo)》的編制工作,日化所在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)排放指標(biāo)及有關(guān)單位的密切配合下,進(jìn)行了大量“三廢”污染現(xiàn)狀調(diào)查和排放查定。兩個(gè)“指標(biāo)”討論稿形成后,部環(huán)保辦多次組織討論修改,1981年3月正式通過了審定,形成了我國(guó)日化行業(yè)控制“三廢”排放的第一個(gè)法定文本。2.4全面推進(jìn)“脫氫法烷基苯”等工業(yè)產(chǎn)品的研究20世紀(jì)70年代初,我國(guó)表面活性劑仍是以烷基苯磺酸鈉為主,合成洗滌劑則主要是普通洗衣粉,而工業(yè)用表面活性劑和各種工業(yè)助劑的品種很少,產(chǎn)量也極低,與國(guó)際先進(jìn)水平差距很大。作為專業(yè)研究所,日化所雖為改變我國(guó)這種落后面貌曾作過一些努力,但因各種條件所限,未能得到很好的深入發(fā)展。改革開放以后,同國(guó)外技術(shù)交流的機(jī)會(huì)增多,國(guó)外產(chǎn)品也陸續(xù)進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),加之天然油脂供應(yīng)大為改善,日化所除繼續(xù)為脫氫法烷基苯的催化劑、載體、及產(chǎn)品制備工藝與設(shè)備,以及工業(yè)亟待解決的技術(shù)問題進(jìn)行研究外,投入大量人力和物力,全面展開了以天然油脂為主體原料的各種離子型表面活性劑,功能型、專用型洗滌劑,各種工業(yè)助劑等的研究開發(fā)。而且,隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展和科研與工業(yè)體制改革的推進(jìn),大量科研成果通過“技術(shù)轉(zhuǎn)讓”和自己組織生產(chǎn),很快在全國(guó)形成了基本可滿足當(dāng)時(shí)需要的生產(chǎn)能力。2.4.1中試工藝和技術(shù)研究工作的發(fā)展歷程日化所從20世紀(jì)70年代末開始,根據(jù)日化產(chǎn)品和各種工業(yè)助劑發(fā)展的需要,先后安排了胺類陽離子、咪唑啉型兩性表面活性劑,以及新型陰離子、非離子等表面活性劑的大量研究開發(fā)工作,很多項(xiàng)目還被列為了國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。20世紀(jì)80年代,大部分成果被陸續(xù)轉(zhuǎn)化為規(guī)?；a(chǎn),為徹底改變我國(guó)表面活性劑結(jié)構(gòu),推動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展,做出了貢獻(xiàn)。日化所此階段的主要科研工作及成果有:1)在我國(guó)合成洗滌劑和表面活性劑工業(yè)發(fā)展之初,1959年進(jìn)行了伯脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物的制備及其性能的初步研究,1978年又以氣-質(zhì)聯(lián)用進(jìn)行了醇醚非離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)分析,1979年為實(shí)現(xiàn)石蠟裂解制烷基苯副產(chǎn)的低碳和高碳烯烴的合理利用,進(jìn)行了烯烴歧化和羰基合成制醇的試探,以圖開辟醇醚非離子表面活性劑原料醇的供應(yīng)。2)1981年,以裂解烯烴為原料,開展了“烯烴制陽離子表面活性劑”的合成研究。3)隨著我國(guó)化妝品工業(yè)的發(fā)展,1981年,采用月桂酸、羥基乙基乙二胺、氯代乙酸(或鹽)等為原料,在紅外光譜儀和分光光度儀的配合下進(jìn)行環(huán)化,以兔眼刺激、冷藏、總固體測(cè)定季銨化產(chǎn)品性能,開展了乙酸鈉基型咪唑啉兩性表面活性劑的合成研究。1984年通過了小試評(píng)議,1986年在自行設(shè)計(jì)的專用設(shè)備上完成了100t/a規(guī)模的中試試驗(yàn),1986年之后在全國(guó)各地建成多套生產(chǎn)裝置,形成了年產(chǎn)千余噸的生產(chǎn)規(guī)模。在上述研究的基礎(chǔ)上,又開展了咪唑啉系列表面活性劑的研究,1991年榮獲多部委頒發(fā)的大獎(jiǎng)。4)1981年,在開發(fā)咪唑啉型兩性表面活性劑的過程中,因工業(yè)助劑發(fā)展的需要,利用硬脂酸同時(shí)進(jìn)行了單烷基和雙烷基兩種咪唑啉型陽離子表面活性劑的研究開發(fā),1989年完成了100t/a規(guī)模的單烷基和雙烷基咪唑啉硫酸二甲(乙)酯陽離子表面活性劑的中試制備,技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。5)1984年,率先開發(fā)了以C12或C18脂肪醇為原料,在氫和催化劑的存在下,同二甲胺常壓反應(yīng)“一步法”合成叔胺的工藝路線。在小試結(jié)束后,很快又完成了50～100t/a擴(kuò)大試驗(yàn),1986年通過技術(shù)鑒定,1987年通過400t/a胺化中試,優(yōu)選出了Cu-Ni二元和多元有載體的G-20兩種催化劑,首創(chuàng)了萃取凈化粗叔胺的新工藝,既解決了雙烷基甲基叔胺蒸餾難度,又提高了精叔胺的收率,也降低了生產(chǎn)成本。1991年之后通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓或聯(lián)合經(jīng)營(yíng),很快在全國(guó)各地建成了多套生產(chǎn)裝置,有的單位因此逐步發(fā)展成了年產(chǎn)數(shù)千噸或上萬噸的大型企業(yè),使我國(guó)成為了此項(xiàng)產(chǎn)品的主要出口國(guó)之一。6)1985年,開展了野生天然油脂山蒼籽核仁油制醇的試探研究。在全面分析山蒼籽核仁油組成的基礎(chǔ)上,1987年,以山蒼籽核仁油預(yù)酯化、酯交換制甲酯為基礎(chǔ),與相關(guān)單位合作進(jìn)行了“制備山蒼籽核油脂肪酸甲酯、脂肪醇及牙膏發(fā)泡劑的研究”和“山蒼籽核油基醇酰胺的合成與性能研究”。1988年完成了整個(gè)小試和擴(kuò)試,隨后開展了中試,1990年轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)并進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓,投產(chǎn)各廠均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。7)我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展對(duì)添加劑品種和數(shù)量需求增加,為此,1985年進(jìn)行了甘油聚合,再與食用油脂進(jìn)行酯交換,經(jīng)精制得到聚甘油酯的研究工作。1986年通過擴(kuò)試和30t/a中試,調(diào)整簡(jiǎn)化了工藝,掌握了控制甘油聚合度的方法,擴(kuò)展了油脂原料,拓展了產(chǎn)品品種,通過了衛(wèi)生防疫部門的檢測(cè),達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品水平。1994年在原有試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)工程放大和設(shè)備改進(jìn),1995年4月建成了500t/a工業(yè)生產(chǎn)裝置。8)在SO9)1987年,鑒于我國(guó)醇(酚)醚產(chǎn)量和品種的不斷增多及各工業(yè)領(lǐng)域?qū)π滦完庪x子表面活性劑的需求,首先在實(shí)驗(yàn)室以AEO10)1987年,日化所開展了葡萄糖與丁醇催化縮水,然后同長(zhǎng)鏈醇進(jìn)行酯交換合成烷基多苷(APG)的實(shí)驗(yàn)室小試,并對(duì)催化劑制備和過量醇回收進(jìn)行了深入研究。1991年初,在100t/aAPG裝置上進(jìn)行了擴(kuò)試,調(diào)整和篩選了催化劑,優(yōu)化了工藝條件,解決了高碳醇的分離難題。1993年與他方合作,并1995年完成了1000t/aAPG中試,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。11)鑒于長(zhǎng)鏈脂肪烷基季銨鹽疏水性強(qiáng),溶解度低,應(yīng)用受到一定限制,1989年采用醇醚催化胺化工藝路線,開展了烷基聚氧乙烯基陽離子表面活性劑的合成研究。通過催化劑的制備、篩選和合成工藝的優(yōu)化,成功制得了單、雙長(zhǎng)鏈烷基醇醚叔胺,經(jīng)氯甲烷或氯化芐季銨化,分別合成了單烷基聚氧乙烯基三甲基氯化銨、雙烷基聚氧乙烯基二甲基氯化銨和烷基聚氧乙烯基二甲基芐基氯化銨,并通過了400t/a模擬生產(chǎn)裝置試驗(yàn),1996年通過技術(shù)鑒定。12)1990年,在聯(lián)合國(guó)援助項(xiàng)目引進(jìn)的磺化中試裝置上,進(jìn)行了氣體SO13)在醇一步法制叔胺研究的基礎(chǔ)上,以脂肪醇和液氨為原料,采用“脫氫-加氫胺化”工藝,于環(huán)路反應(yīng)器中,進(jìn)行了三長(zhǎng)鏈烷基叔胺合成研究。該項(xiàng)目于1996年被列為國(guó)家重點(diǎn)科技(攻關(guān))項(xiàng)目,經(jīng)過大量試驗(yàn)優(yōu)選出既可克服位阻,又有高活性、高選擇性和穩(wěn)定性極好的催化劑,并在自建300t/a中試裝置上通過生產(chǎn)考驗(yàn)。1999年12月該項(xiàng)目通過驗(yàn)收評(píng)估,并成功地完成了3000t/a生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。14)1996年,以脂肪酸或其酯、羥乙基乙二胺及硫酸二甲酯為原料開展了長(zhǎng)鏈烷基咪唑啉酯季銨鹽的制備研究,在小試的基礎(chǔ)上于1997年在100t/a裝置上開展了烷基咪唑啉酯的中試。該項(xiàng)研究填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)新型柔軟劑的空白,1999年通過技術(shù)鑒定。2.4.2安全工業(yè)制劑為適應(yīng)我國(guó)民用洗滌、護(hù)理產(chǎn)品及各種工業(yè)制劑需求的不斷增加,日化所在20世紀(jì)70年代開發(fā)此類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,利用表面活性劑和助劑品種與數(shù)量迅速增加的有利條件,加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品配制、配方基礎(chǔ)理論、制劑性能與應(yīng)用、產(chǎn)品與原料標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究力度。在民用洗滌與護(hù)理產(chǎn)品方面,先后開發(fā)的優(yōu)質(zhì)、高效和專用性、功能性產(chǎn)品主要有:餐具洗滌劑、餐具消毒洗滌劑、重垢液體洗滌劑、無磷結(jié)構(gòu)液體洗滌劑、濃縮洗衣粉、結(jié)構(gòu)型重垢液體洗滌劑、附聚成型洗衣粉、含4A沸石洗衣粉、無磷高效濃縮洗衣粉、活力28超濃縮洗衣粉、高效袖口、衣領(lǐng)洗凈劑、發(fā)用冷燙液、去皺劑、沙棘復(fù)方粉刺霜、瑞得士203消毒殺菌劑和205高效殺菌劑、廚房油垢清洗劑、盥洗衛(wèi)生間清洗劑等。在工業(yè)制劑的研究開發(fā)方面,日化所雖在20世紀(jì)六七十年代也有開發(fā),但多偏重于特種用途。如去除放射物質(zhì)的高效洗消劑,鈾、釷污染工作服用的洗滌劑,大型武器裝備油垢表面常溫消除劑等。20世紀(jì)70年代末,隨著工業(yè)的發(fā)展,對(duì)工業(yè)制劑品種和數(shù)量的需求也日趨增多,日化所根據(jù)不同行業(yè)發(fā)展需要或企業(yè)要求,先后開發(fā)的工業(yè)助(制)劑主要有:客車外皮專用洗滌劑、羽毛專用洗滌劑、毛皮加工用的DG-系列專用脫脂凈洗劑、毛皮及皮革專用加脂劑、皮革加脂促進(jìn)劑、山羊絨凈洗劑、皮革防水劑、服裝革加脂劑、毛皮酸性染料低溫染色助劑、食品乳化劑、PC系列輸奶管道殺菌消毒凈洗劑、蛋白飲料乳化穩(wěn)定劑、金屬高速切削降溫乳化油、金屬清洗與防銹劑、高效無毒水基切削液、漆膜剝離劑、甘蔗和甜菜制糖工業(yè)用促進(jìn)劑、糖用脫色劑、糖用殺菌劑、磷酸工業(yè)用消泡劑、高效常溫粉狀水基金屬清洗劑、焊接防濺劑、廢紙脫墨劑、油田用TB-1稠油清洗劑、稠油高效破乳劑、提高石油采收率用的重烷基苯磺酸鹽驅(qū)油劑等。在配方研究中,為使配方更加科學(xué)合理,更好掌握各組分間相互作用機(jī)理,充分發(fā)揮各組分的協(xié)同增效作用,還專項(xiàng)進(jìn)行了很多基礎(chǔ)和應(yīng)用理論方面的研究。完成的主要研究項(xiàng)目有:“陰、非離子表面活性劑臨界膠束濃度測(cè)定”“非離子表面活性劑濁點(diǎn)指數(shù)測(cè)定”“加酶洗衣粉中酶活力測(cè)定方法改進(jìn)”“表面活性劑潤(rùn)濕力測(cè)定”“非離子表面活性劑親水親油平衡值的測(cè)定”“表面活性劑和聚合物的相互作用及體系相行為的研究”“陽離子表面活性劑的配伍性能及其基礎(chǔ)配方研究”“陰陽離子表面活性劑復(fù)配技術(shù)的研究”“表面活性劑濃溶液體系相行為、流變性與穩(wěn)定性研究”“表面活性劑及助劑對(duì)層狀液晶形成的影響”“復(fù)配陰陽離子表面活性劑的去污性能研究”“餐具洗滌劑去污力評(píng)價(jià)方法研究”“洗滌劑去污力測(cè)定方法的研究”“洗滌劑物理性能測(cè)定方法研究”“X射線衍射法測(cè)定肥皂晶相”等。上述研究成果不僅絕大多數(shù)轉(zhuǎn)化為了工業(yè)生產(chǎn),而且許多項(xiàng)目都已獲得了國(guó)家和部、省級(jí)的各種獎(jiǎng)勵(lì)。2.5科學(xué)定位,樹立了國(guó)家對(duì)行業(yè)發(fā)展的重視和支持中國(guó)日化院自1999年從事業(yè)單位轉(zhuǎn)制為科技型企業(yè)后,隸屬關(guān)系和經(jīng)費(fèi)來源雖發(fā)生了根本變化,但由于長(zhǎng)期作為中央部屬專業(yè)科研機(jī)構(gòu),不論科研力量,還是在行業(yè)發(fā)展中的作用,仍居重要地位,其科研工作和自身發(fā)展,仍受到國(guó)家相關(guān)部門及行業(yè)的重視和支持。轉(zhuǎn)制后既為行業(yè)或跨行業(yè)發(fā)展承擔(dān)了很多原料、產(chǎn)品和技術(shù)以及應(yīng)用基礎(chǔ)、環(huán)保、標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究,也為增強(qiáng)自身發(fā)展實(shí)力,進(jìn)行了許多工程化、產(chǎn)業(yè)化和專用設(shè)備的開發(fā)。這些成果已多被用于生產(chǎn),在行業(yè)和自身的發(fā)展中,都起到了很大的促進(jìn)作用,也取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2.5.1重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的研究中國(guó)日化院從20世紀(jì)末以來,除已完成的改進(jìn)雙孔低密度氧化鋁載體綜合性能研究、烷基多苷工程化研究、醇醚羧酸鹽工程化研究、長(zhǎng)鏈烷基二甲基叔胺固定床研究等新產(chǎn)品、新工藝項(xiàng)目外,對(duì)新型“綠色”表面活性劑、環(huán)保產(chǎn)品,以及其他行業(yè)所需的專用表面活性劑等,也進(jìn)行了許多研究開發(fā),已取得成果的主要項(xiàng)目有:1)利用脂肪酸甲酯的研究?jī)?yōu)勢(shì),開展了“脂肪酸甲酯直接乙氧基化研究”。在研究初始,主要圍繞非均相酯基插入式乙氧基化催化劑開展研究,通過催化劑組分的篩選與制備工藝研究,優(yōu)選出了高效有機(jī)Al-Mg體系的催化劑。通過1L高壓釜非均相體系合成工藝試驗(yàn),2000年已取得了甲酯轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上,產(chǎn)品含量96.64%的成果。2002年,原料擴(kuò)展為月桂酸甲酯、椰油酸甲酯、棕櫚酸甲酯、棉油酸甲酯,在200L環(huán)路反應(yīng)器上進(jìn)行了乙氧基化中試驗(yàn)證,得到了理想的重現(xiàn)結(jié)果。2003年,建立了24t/a催化劑生產(chǎn)裝置,完成了催化劑的生產(chǎn)試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)了均相酯基插入式乙氧基化催化劑,催化劑免焙燒、無排放、低能耗。2014年,在中輕日化科技有限公司建立了10萬t/a的乙氧基化非離子示范基地,實(shí)現(xiàn)了脂肪酸甲酯乙氧基化及天然油脂乙氧基化物的萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范。2)2003年5月,利用在973項(xiàng)目“大幅度提高石油采收率的基礎(chǔ)研究”中分擔(dān)“化學(xué)驅(qū)油劑表面活性劑的分子設(shè)計(jì)與合成研究”課題之機(jī),著重進(jìn)行了“重烷基苯磺酸鹽驅(qū)油劑提高石油采收率的基礎(chǔ)研究”。課題主要是從分子結(jié)構(gòu)上研究重烷基苯磺酸鹽提高采收率的理論基礎(chǔ),以供合理配制重烷基苯磺酸鹽高效驅(qū)油劑。為此,首先采用層析法將重烷基苯依族組成分離為6個(gè)部分,其次小試分別采用煙酸釜式、氣體SO3)在多年開發(fā)洗滌劑用α-烯烴磺酸鹽生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,2002年用膜式磺化器對(duì)C4)2003年,在探索研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)了葡萄糖同甲胺反應(yīng)先生成葡糖亞胺,然后催化加氫為葡糖甲胺,最后與月桂酸甲酯催化酰胺化制得N-烷基葡萄糖酰胺的工藝,并且制備和篩選了加氫催化劑和酰胺化催化劑,優(yōu)化了整個(gè)工藝過程和溶劑。5)根據(jù)含硅表面活性劑合成研究及性能測(cè)試的結(jié)果,2004年中國(guó)日化院同相關(guān)單位合作,開展了自乳化型農(nóng)藥微乳化新劑型及其助劑的開發(fā)研究。試驗(yàn)采用胺基硅氧烷與二硅氧烷催化制得三硅氧烷,然后同D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯反應(yīng),再用末端含有環(huán)氧乙基的化合物改性,即得一系列含葡萄糖酰胺的三硅氧烷表面活性劑。通過界面性能、接觸角、水解性等的測(cè)定,選出作為自乳化型農(nóng)藥微乳液的最佳助劑。經(jīng)過一系列試驗(yàn)后確定了農(nóng)藥新劑型的配方,并進(jìn)行了制劑的中試制備,大樣應(yīng)用效果良好。6)考慮到與長(zhǎng)鏈烷烴相比,有機(jī)硅氧烷分子之間內(nèi)聚力小,且支鏈有機(jī)硅氧烷具有較大的體積和更強(qiáng)的疏水能力,可能使有機(jī)硅表面活性劑在低濃度下就能自發(fā)形成囊泡相結(jié)構(gòu)。2013年在國(guó)際上率先提出:一是在表面活性劑的疏水鏈中引入短鏈支鏈硅氧烷能誘導(dǎo)其形成囊泡的新觀點(diǎn),構(gòu)筑了糖基有機(jī)硅表面活性囊泡體系和糖基有機(jī)硅表面活性農(nóng)藥微乳體系;二是在離子液體中引入短鏈支鏈型有機(jī)硅氧烷可同時(shí)賦予離子液體高表面活性、強(qiáng)聚集能力和低熔點(diǎn)。并以帶氨基的短鏈支鏈型有機(jī)硅氧烷與有機(jī)酸中和法制備表面活性有機(jī)硅室溫離子液體,并對(duì)其物化性能進(jìn)行詳細(xì)研究,探討了短鏈支鏈型有機(jī)硅氧對(duì)其物化性能的調(diào)控規(guī)律。本項(xiàng)目成果為表面活性有機(jī)硅室溫離子液體的進(jìn)一步應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并為表面活性劑和離子液體的設(shè)計(jì)提供了新思路。7)研究開發(fā)了無氯高效新型反離子季銨鹽。其制備工藝采用“綠色”化工原料碳酸二甲酯替代傳統(tǒng)有毒有害的鹵甲烷、硫酸二甲酯作為新型季銨化劑,碳酸甲酯銨中間體還可與不同的酸反應(yīng)得到多種不同反離子的季銨鹽。該制備技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)季銨鹽制備工藝存在的安全和環(huán)保問題,而且所得新產(chǎn)品刺激性低、殺菌性能優(yōu)異,此外該技術(shù)還將現(xiàn)有季銨鹽品種拓展了10倍以上,擴(kuò)展了應(yīng)用范圍,助推了我國(guó)陽離子表面活性劑的綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。2017年,該項(xiàng)目被列為國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高效高值表面活性劑的研究開發(fā)及應(yīng)用示范”的一個(gè)課題。8)在傳統(tǒng)烷基雙子季銨鹽的基礎(chǔ)上,通過分子設(shè)計(jì)和原料綠色化創(chuàng)新,在其分子結(jié)構(gòu)中插入酰胺基團(tuán),開發(fā)了易生物降解的酰胺基雙子季銨鹽的綠色制備技術(shù)。該產(chǎn)品在0.025～0.05g/L的低濃度下即可達(dá)超低油/水界面張力(109)研究開發(fā)了烷基二苯醚雙磺酸鹽,2014年該項(xiàng)目被列為“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題。為此,開發(fā)了一種固體超強(qiáng)酸催化劑,烷基化產(chǎn)物選擇性高,單烷基化率大于90%;同時(shí)利用噴射磺化工藝,解決了現(xiàn)有膜式磺化器不能制備高黏度磺酸的缺陷。10)在前期構(gòu)效關(guān)系研究基礎(chǔ)上,開發(fā)了系列不同結(jié)構(gòu)的Extended表面活性劑,并于2015年在萬噸級(jí)裝置上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品已在油田化學(xué)品、工業(yè)清洗等領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用,取得了較好的效果。11)在前期油田化學(xué)品的研究基礎(chǔ)上,于2015年開發(fā)了CY和UST兩個(gè)系列的超低界面張力驅(qū)油劑,并且形成了比較系統(tǒng)和完整的降低油/水界面張力理論體系和配方體系。這兩個(gè)產(chǎn)品已在中原油田、冀東油田、青海油田等多個(gè)油田進(jìn)行了應(yīng)用。12)開發(fā)了醇醚羧酸鹽(AEC)的直接法制備工藝工程技術(shù)。該技術(shù)直接以氯乙酸為羧甲基化試劑,在堿性條件下進(jìn)行親核取代反應(yīng)制備AEC系列產(chǎn)品,解決了傳統(tǒng)工藝因制備和使用氯乙酸鈉干粉造成的粉塵污染,避免了使用氯乙酸的水溶液或低碳醇溶液進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)造成的水解副反應(yīng)或醇解副反應(yīng)加劇,以及生產(chǎn)過程中的防爆問題。13)在“八五”兩步法合成烷基多苷的基礎(chǔ)上,“九五”國(guó)家科技攻關(guān)期間成功開發(fā)了直接法制備烷基糖苷的工藝技術(shù),2011年完成了萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范。烷基糖苷清潔生產(chǎn)技術(shù)以葡萄糖和脂肪醇為原料,采用直接苷化法,經(jīng)催化縮醛化、后處理得到烷基糖苷產(chǎn)品。14)經(jīng)過近10年的努力研究和技術(shù)積累,成功突破了糖苷檸檬酸酯研發(fā)過程中的幾大技術(shù)難關(guān),打通了其國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)通道,并取得了核心技術(shù)發(fā)明專利,形成了完善的工藝軟件包,為其國(guó)產(chǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。15)2010年承擔(dān)完成了以葡萄糖與EO加合數(shù)不高于3的脂肪醇聚氧乙烯醚為原料,經(jīng)催化縮醛化、后處理得到醇醚糖苷產(chǎn)品的制備技術(shù)研究開發(fā),2012年成功實(shí)施了千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化。16)以納米技術(shù)和表面活性劑技術(shù)對(duì)路用煤瀝青進(jìn)行改性研究,很好地解決了煤瀝青路用過程中存在的高溫流淌、低溫脆裂及延展性差等缺點(diǎn),充分發(fā)揮出了路用煤瀝青潤(rùn)濕、粘附性能、抗油侵蝕性能好,所鋪路面摩擦系數(shù)大、耐載重的優(yōu)勢(shì),小試及中試產(chǎn)品得到成功應(yīng)用。17)開發(fā)了電流激發(fā)催化氧化法去除泳池中尿素的技術(shù)。通過選擇合適比表面積、孔徑分布、較高強(qiáng)度的氧化鋁球作為催化劑載體,經(jīng)一系列工藝形成專用催化劑,裝入自主設(shè)計(jì)的催化裝置中,通入低壓直流電,與現(xiàn)有泳池循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)合,可持續(xù)降解泳池水中尿素有機(jī)物。目前已完成實(shí)驗(yàn)室小試階段研究,建立了電催化氧化裝置,進(jìn)行了工藝和配方的優(yōu)化,尿素降解率達(dá)95%以上,并在中試試驗(yàn)中取得了很好的應(yīng)用效果。2.5.2工程化和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究中國(guó)日化院的科研工作,歷來多偏重于工藝研究和工業(yè)發(fā)展中的技術(shù)難點(diǎn),一般項(xiàng)目也多至中試,設(shè)備和裝置設(shè)計(jì)一般也服務(wù)于擴(kuò)、中試,所以以往的技術(shù)轉(zhuǎn)讓規(guī)模,多停留在年產(chǎn)數(shù)百噸級(jí)的范圍。轉(zhuǎn)制后,為加速自主技術(shù)工程化和產(chǎn)業(yè)化速度,一方面加強(qiáng)工程技術(shù)人員配備和培養(yǎng),另一方面借助于“表面活性劑國(guó)家工程研究中心”工作的開展,加大了工程化研究和專用設(shè)備的開發(fā)力度。中國(guó)日化院在國(guó)內(nèi)主導(dǎo)了第一套烷基苯生產(chǎn)裝置國(guó)產(chǎn)化、第一套三氧化硫磺化裝置國(guó)產(chǎn)化和現(xiàn)有大宗表面活性劑70%的國(guó)產(chǎn)化裝置的工藝設(shè)計(jì),包括三氧化硫磺化技術(shù)、脂肪醇一步法制叔胺、烷基咪唑啉、烷醇酰胺、烷基糖苷、醇醚羧酸鹽、脂肪酸甲酯、結(jié)構(gòu)型無磷重垢液體洗滌劑等;開發(fā)了國(guó)內(nèi)第一套濃縮附聚洗衣粉裝置;開發(fā)了表面活性劑和洗滌劑領(lǐng)域國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用系列標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀器,占領(lǐng)了表面活性劑和洗滌劑領(lǐng)域檢測(cè)儀器和設(shè)備90%以上的市場(chǎng),支持了中國(guó)表面活性劑和洗滌劑標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和完善。2.5.3新型煤基丁炔有機(jī)硅的合成與表征1999年,山西省科委依托中國(guó)日化院建立了表面活性劑山西省重點(diǎn)試驗(yàn)室,中國(guó)日化院表面活性劑學(xué)科研究也被列為了山西省基礎(chǔ)性研究重點(diǎn)學(xué)科,該實(shí)驗(yàn)室于2000年還升級(jí)為了省、部共建重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室。以此為契機(jī),2000年以來,先后承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“表面活性劑綠色化學(xué)基礎(chǔ)研究”“新型糖基有機(jī)硅gemini表面活性劑在水溶液的自組裝行為研究”“新型表面活性有機(jī)硅室溫離子液體的合成及其性能研究”“煤基丁炔二醇乙氧基化物改性有機(jī)硅的設(shè)計(jì)、合成及構(gòu)效關(guān)系研究”、973預(yù)研項(xiàng)目“兩親分子有序組合材料及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究”、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“新型兩親分子有序組合體的構(gòu)筑、結(jié)構(gòu)和功能調(diào)控研究”、973項(xiàng)目子課題“重烷基苯磺