1,3-丁二烯是重要的聚合物单体,能与多种化合物共聚制造各种合成橡胶和合成树脂。1,3-丁二烯主要直接来自烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分(C4 馏 分)。随着我国乙烯装置的不断增加,1,3-丁二烯的产能也在不断增加。但是,近年来丁苯橡胶与顺丁橡胶国际市场萎缩,产能在不断下降,对丁二烯的需求减
少。因此,有必要开拓 1,3-丁二烯的其它用途。
1,3-丁二烯环三聚能得到 1,5,9-环十二碳三烯(CDT)。CDT 在精细化工和有机合成方面有着广泛的应用,可以用于生产工程塑料聚酰胺(尼龙-12)、阻燃剂及调味剂和香料等。CDT 在合成橡胶行业之外的最大宗应用是生产阻燃剂六溴环十二烷(HBCD)。HBCD 熔点高、耐热稳定性能好,是一种性能优异的高溴含量的脂环族添加型阻燃剂。虽然其应用受到欧盟 REACH 法规的一些限制,但目前 HBCD 仍然是性价比最好的工程塑料发泡聚苯乙烯(XPS,产量>400 万吨/ 年)的阻燃剂。发泡聚苯乙烯是我国华北与东北等地区建筑物的主要外墙保温材料,需求量巨大。
我国发泡聚苯乙烯阻燃挤塑板由于成本较高在市场上难觅踪影。目前由于受到国家政策看紧影响,阻燃挤塑板市场迅速膨胀,公安部消防局要求阻燃型 XPS中阻燃剂的添加量不少于 8 %。HBCD 作为其常用的性价比最佳的阻燃剂需求量也猛增,生产厂家一时供不应求,造成供应非常紧张,价格高达 7 万元/吨以上。由此也造成 1,5,9-环十二碳三烯(CDT)的需求大增,价格上扬。国际市场 HBCD的需求为 19 万吨/年,对应 CDT 的需求为 4.8 万吨/年左右,而 CDT 的全球年产量达 10 万吨。我国是 HBCD 的生产大国,年消耗 CDT 的量为 2 万吨以上,但国内使用的 CDT 主要来自国外进口,其使用受到进口的诸多限制。因此,国内目前迫切需要能生产高质量 1,5,9-环十二碳三烯(CDT)的技术,也为 C4 资源的合理利用开辟新途径。随着高端工程材料尼龙-12 的需求增大,对其生产原料1,5,9-环十二碳三烯(CDT)的需求也保持着增长态势。
本项目利用高效的催化剂体系,使 1,3-丁二烯在温和条件下催化环三聚生产 1,5,9-环十二碳三烯(CDT)。反应条件:<70 oC,<3 大气压。工艺条件温和,环保。完成了 300 升反应釜放大试验和 3 立方米反应釜规模的试生产。1,3-丁二烯转化率>99 %,CDT 选择性 95 %,单釜精馏收率 85 %,产品纯度 99 %。已基本完成 5000 吨/年规模生产工艺流程的设计,可以在 0.5~1 万吨/年规模进行生产。已申请中国发明专利 1 件。