来源 :山东科技2023-06-21
2022年度山东省科学技术进步特等奖项目负责人、万华化学集团常务副总裁、中央研究院院长华卫琦介绍说：“随着全球异氰酸酯市场需求增长，异氰酸酯生产过程中副产的HCl（氯化氢）无出路。因此我们认识到必须要开发具有自主知识产权的HCl氧化制氯技术，这样才能实现异氰酸酯全产业链的自主可控，才能不被‘卡脖子’，才能在激烈的国际竞争中站稳脚跟。”
自主创新，突破技术壁垒
氯气（Cl?）是支撑化学工业发展的大宗性基础化工原料，全球60%以上的化学品制造过程涉及氯。大多数涉氯化学品制造过程中，氯原子利用率不足50%，氯元素最终以副产HCl产出，目前全球副产HCl总量约2500万吨，制成盐酸带来数亿吨废水排放。将副产HCl转化成Cl?并循环到产业链中，使氯“闭合”循环不流失或少流失，可从根本上避免氯资源浪费和副产HCl产出，从而改善行业高能耗、高污染现状。
HCl催化氧化制氯技术，单位电耗仅为传统盐酸电解工艺的13%，是目前国际上HCl转化成Cl?最经济有效的途径。但自1868年英国Deacon基于铜催化体系提出了HCl氧化制Cl?机理以来，几代科学家和工程技术人员从事该理论的工程技术应用研究，但一直未能实现产业化。上世纪90年代日本公司不得已采用贵金属钌替代铜催化剂，并于2003年实现产业化。
万华化学依托国家聚氨酯工程技术研究中心、先进聚合物国家工程研究中心等创新平台，以催化剂和关键反应装备开发为基础，研制了高活性、高稳定性的铜系催化剂，开发了HCl氧化制氯反应工艺及核心装备，使我国成为世界上第二个掌握HCl催化氧化核心技术的国家，项目技术综合成本仅为国际同行技术的70%左右，整体技术国际领先。
引领行业高质量发展
万华化学利用HCl绿色循环技术基本解决了耗氯行业副产盐酸附加值低、销售困难及环境污染等问题，成果入选美国Chemical week 2021年可持续发展奖项最佳循环实践案例（中国企业首次获奖）。同时，该技术对多个涉氯行业绿色循环发展具有一定的普适性，对于涉氯产业发展缺氯、副产盐酸严重积压无出路等问题给出了新的解决方案，为改善行业高能耗、高污染局面，为全球60%以上化学品制造建立绿色循环、清洁生产提供了可借鉴的技术途径，对我国政府实现“双碳”承诺目标具有积极意义。