立足羰基合成催化，服務企業實際需要

第三屆工程碩士實習實踐優秀成果獲得者  白云飛（化學工程領域）

就讀時間：2011年9月-2014年3月

工程領域：化學工程

校內導師：施云海 副教授

企業導師：賴春波 高級工程師

實踐單位：上海華誼集團技術研究院

實踐內容：醋酸甲酯羰基合成醋酐催化劑研究

現就業單位：莊信萬豐（上海）化工有限公司

1、努力學習，打好專業基礎

白云飛同學于2011年考入威尼斯wns144777化工學院攻讀化學工程領域工程碩士專業學位，研一期間經過導師施云海副教授的諄諄教導以及大量的基礎課程和專業課程的學習，該生系統地掌握了化學工程領域的基礎知識，拓寬了學術視野，掌握了基本的研究工具及方法，科學素養得以提高，鍛煉了創新思維，為研二期間的校外實習實踐打下了堅實的基礎。

2、理論聯系實際，解決企業實際生產技術問題

研一下學期課程結束后，白云飛同學進入上海華誼集團技術研究院精細化工研究所從事羰基合成催化方面的研究工作，并由企業導師賴春波高工和校內導師施云海副教授聯合指導。

華誼集團上海焦化公司建設有4萬噸/年羰基合成醋酐生產裝置。白云飛同學在閱讀大量專利文獻并進行工業實際調研的基礎上，深入了解到醋酸甲酯羰基合成醋酐法現已成為大工業生產醋酐的主流方法，然而在實際生產中，隨著裝置的長時間運行，已發現在反應器中形成大量的粘稠狀焦油。經檢測，該焦油是由近百種化合物組成的復雜混合物，判定其是由羰基化副反應形成的聚合物。焦油的危害在于會將催化劑包裹起來（成分主要為助催化劑碘和主催化劑銠金屬），減緩了羰基合成反應的進行，使得催化劑的催化活性下降；甚至當焦油把全部銠催化劑包裹起來后，會使羰基合成反應停止，分離焦油后將造成貴金屬銠催化劑流失，補充新鮮的催化劑，使得成本居高不下。

經過充分的文獻調研，白云飛同學嘗試從催化劑配方設計和工藝優化這兩個角度來解決這一困繞工業生產的難題。方法是通過降低可能形成焦油的前驅體——丙酮和亞乙基二乙酸酯(EDA)這兩種副產物的產生量，來降低焦油產生量，為工業裝置的運行提供理論與實踐指導。首先，篩選除了新的催化劑配方。以銠為主催化劑，篩選出的金屬助劑A能夠降低副產物丙酮的生成量，篩選出的金屬助劑B能夠降低副產物EDA的生成量。通過實驗確定了金屬助劑較適宜的添加組成。其次，確定了羰基化合成工藝條件的優化方案。在單因素工藝條件篩選試驗的基礎上進行均勻試驗設計，采用DPS數據處理軟件對實驗結果進行二次多項式逐步回歸得到有關羰基化反應時空收率（STY）、丙酮生成量、EDA產生量的數學模型。通過對該數學模型的分析確定了羰基化反應的較適宜工藝條件。采用Aspen plus化工模擬軟件中的RGIBBS反應器對醋酸甲酯羰基合成醋酐的主反應和副反應的平衡常數、平衡轉化率進行了計算，并以上述得到的催化劑組成和較適宜的工藝條件對醋酸甲酯羰基合成醋酐的宏觀反應動力學進行測定和關聯計算，建立了關于反應原料醋酸甲酯的化學反應動力學方程。

實習階段研究結果表明：運用該新型催化劑配方結合較適宜工藝條件，小試實驗發現反應生成的副產物丙酮和EDA量顯著下降，焦油生成量也大幅度減少，可達到了原先的穩定生產的目標。這不僅將能為上海焦化有限公司的醋酐裝置長時間穩定生產做出了突出貢獻，而且能夠為企業帶來非常顯著的經濟效益。

辛勤的汗水換來的是沉甸甸的果實，白云飛同學研究生期間以第一作者發表研究論文1篇，申請國家發明專利1項。

3、結語

 “勤奮求實，勵志明德“是每一位威尼斯wns144777學子所堅守的信念。白云飛同學目前就職于莊信萬豐（上海）化工有限公司，從事汽車尾氣催化劑方面的工藝優化改進工作，他將繼續銘記華理校訓，勤勤懇懇，勇于探索，運用在學校里面學習到的知識來解決企業的實際問題，為創建綠色化學的世界貢獻自己的一份力量。