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慧正資訊，日前中科院過程工程研究所官宣，由其聯合陜煤技術開發中心、陜西煤業化工技術研究院合作開發的尿素法非光氣二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）綠色制備技術順利完成工業化試驗裝置全流程標定，試驗期間裝置運行穩定，數據良好，達到預期指標。
異氰酸酯是制備戰略性工程塑料聚氨酯的重要原料，其中二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）是代表性產品，廣泛應用于汽車、風電、高鐵等重要領域。MDI生產方法有光氣法和非光氣法兩種。世界上大部分生產廠家都使用采用光氣化法生產MDI，主要原料包括苯、液氯和一氧化碳，生產過程包括苯的胺化、光氣化以及后續的精制等步驟。光氣法是一種不使用光氣作為原料的MDI制造方法，主要包括尿素法和碳酸二甲酯法等。具體步驟如下：將苯胺和尿素按照一定的摩爾比加入反應器中，控制反應溫度和時間，生成MDI和副產物水，最后進行分離提純，獲得純度較高的MDI產品。
尿素法生產非光氣二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）相較于傳統的光氣法，展現出顯著的經濟優勢。首先，尿素法采用價格低廉且易得的尿素和苯胺作為原料，大幅降低了生產成本，而光氣法則依賴高毒性的光氣，其儲存、運輸和安全防護成本較高。其次，尿素法避免了光氣的使用，不僅提高了生產安全性，還減少了因安全措施帶來的額外開支。此外，尿素法在生產過程中不涉及光氣，減少了有害物質的排放，環保壓力較小，降低了廢物處理成本，而光氣法因產生氯化氫等副產物，需額外處理，增加了環保成本。同時，尿素法的生產工藝相對簡單，設備投資和操作成本較低，而光氣法工藝復雜，設備要求高，維護和操作成本較高。最后，尿素法符合當前環保政策，可能獲得政府補貼或稅收優惠，而光氣法則面臨更嚴格的監管和處罰風險。綜上所述，尿素法在原料成本、安全性、環保性、工藝簡化及政策支持等方面均優于光氣法，成為更具經濟優勢的生產工藝。
該項技術主要以苯胺、尿素和甲醛等大宗化學品為原料，采用非光氣技術路線制備異氰酸酯（MDI），是國家“雙碳戰略”重點鼓勵發展的重大產業綠色升級技術和MDI生產技術的未來發展方向。研發團隊經過10年技術攻關，攻克了系列核心關鍵技術，順利打通工業化試驗裝置全流程，完成標定試驗，獲得預期結果，掌握了具有自主知識產權的非光氣異氰酸酯（MDI）綠色制備成套技術。該項技術形成了原子經濟性高、生產過程本質安全的整體工藝路線，有利于建設不同規模的生產裝置和多元化產品體系，推廣潛力巨大。研發團隊將進一步優化成套技術，快速推進大規模工程實施。
過程工程所李會泉、王利國研究員團隊長期開展非光氣異氰酸酯綠色制備關鍵技術研發和工程轉化，形成了硝基芳烴溫和加氫、非光氣制備異氰酸酯、短流程溫和制備環氧丁烷等全產業鏈綠色工藝集成技術，構建了非光氣制備大宗芳香族異氰酸酯（MDI）、特種脂肪族異氰酸酯（XDI、HDI）、生物基異氰酸酯（PDI）等系列產品成套技術體系。同時，正與行業龍頭企業合作開展技術研發與工程轉化，支撐引領異氰酸酯-聚氨酯產業鏈綠色化、高端化發展。
該技術研發工作持續獲國家自然科學基金、中國科學院知識創新工程重要方向項目、國家科技支撐計劃、中國科學院戰略性先導科技專項、國家重點研發計劃等項目支持。
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