[00112431]精细化工园区清洁生产与循环经济关键集成技术开发与应用

项目针对化工园区清洁生产与循环经济发展问题,在科技支撑计划课题-“精细化工园区资源循环利用关键技术开发及应用（2006BAC02A16）”、“2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚清洁生产工艺开发与示范（2011BAE07B03）”,自然科学基金（41471468）-“化工园区物质能量代谢动态演化及其优化调控研究”等支持下,以民营经济为主体的典型精细化工园区--杭州湾上虞经济技术开发区为依托,研发了清洁生产与循环经济关键共性技术,废物资源化、能量梯级利用技术,动-静脉产业组装技术,构建化工园区工业共生耦合网络,以期建立一个具有循环经济示范意义的精细化工生态工业园区,为我国众多以民营经济和中小企业为主的化工园区循环经济发展起到示范作用。 项目所做主要研究及形成的创新成果如下： 1.针对化工园区循环经济发展顶层设计问题,基于绿色化学化工原理及产业生态学方法耦合,从生产过程、产业链接、基础设施、政策管理几个层面对化工园区循环经济发展进行顶层设计,包括从分子层面和工程领域入手,以产品绿色化学化工关键共性技术开发和产业化应用为核心,提高原子利用率;基于动态物质流能量流分析调控园区物质能量代谢,突破传统化工生产从单一产品层面技术改进、污染处理的模式,构建动-静脉产业链接、工业共生耦合网络,在园区尺度上发挥资源能源效率提升和污染减排的协同增效作用;建设清洁化、多功能、集中与分散相结合的基础设施组团;结合化工园区特点因地制宜地制定绿色发展政策及管理措施,全方位持续加强环境和安全管理,切实提高安全生产水平,构建了精细化工园区清洁生产及循环经济发展技术模式。 2.针对染料行业关键中间体苯二胺、间苯二酚、还原物的传统生产工艺技术落后、装备水平低、资源利用效率和能源利用率低的技术瓶颈,突破了连续硝化、连续催化加氢、高效精密分离、废硫酸和废水资源化利用、工艺过程余热回收综合利用等清洁生产关键技术并实现工业化。首次在国内建成了以苯为原料经二硝化、催化加氢后分离联产间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺的万吨级工业化技术装置,以间苯二胺为原料连续催化水解生产高纯间苯二酚、间氨基苯酚万吨级工业化技术装置,以对氨基苯甲醚为原料,经乙酰化、硝化、催化加氢还原生产2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚的清洁生产工艺技术及国内首套万吨级工业化技术装置,夯实了中国分散染料工业关键中间体可长期领先的核心竞争力,技术成果支撑了相关产品技术规范的制定。 3.针对分散染料行业间歇生产效率低,工艺技术本质安全性低,物耗能耗水耗高,硫酸钙废渣及废酸液产生量大,治理达标难度大等长期困扰染料行业清洁生产及水污染防治的共性问题,自主开发了集连续化的重氮化工艺、连续化高效传热传质偶合、滤饼高效洗涤、高盐低浓度酸性废水氨中和及高能效分离回收副产硫酸铵、废水多级循环利用为技术特征的分散染料清洁生产集成技术并实现万吨级工业化,攻克了长期困扰染料行业的废酸及硫酸钙渣危险废物的源头削减难题,极大地提升了国家染料工业绿色发展水平和竞争力,为国家推进重点工业行业清洁生产技术进步,落实水污染防治行动计划,提供了有力的技术支撑,技术成果支撑了行业技术规范的制定。 4.针对化学原料药及专用精细化学品生产工艺复杂、流程长、有毒有害物质种类多且用量大、原子经济性及选择性差等问题,以园区生产规模超千吨的喹诺酮抗生素、类胡萝卜素等高附加值产品的绿色合成为重点,原创性地开发了多烯多烷基取代辛二醛三步法短流程替代传统七步法绿色合成技术并工业化应用;自主研发了α－氨基酸一步法催化加氢高手性选择性合成α－氨基醇、醚化-氨化-环合“一锅法”合成烯胺衍生物等喹诺酮抗生素产业链关键技术并产业化;α－胺基取代芳基烷基酮高收率高选择性合成工业化技术及含溴稀硫酸废水资源化利用产业化技术。首次实现了α－氨基酸高手性选择性催化加氢技术、双格氏试剂制备技术工业化应用,提升了喹诺酮抗生素及类胡萝卜素等化学原料药行业的绿色发展水平。 5.针对化工园区高浓度难降解有机废水,建立了特征污染物溯源分析技术;突破了染料生产废水高毒性有机卤化物“还原-Fenton氧化-絮凝预处理”有效去除技术,对废水中苯胺类污染物及AOX去除率高。 项目技术已成功产业化应用,2013-2015年,项目新增销售收入199.3亿元,新增利税23.9亿元,经济效益显著。2006-2015年,园区工业增加值增长465%,单位工业增加值新鲜水消耗、能源消耗、废水排放、COD排放、SO2排放分别下降89%、85%、83%、96%和97%,园区工业共生加强,资源能源利用效率显著提升,污染物排放大幅减少,实现经济发展与资源能源消耗及污染物排放的相对脱钩。项目建立了具有循环经济示范意义的以精细化工为主导的生态工业示范园区,形成的化工园区循环经济技术模式对于我国众多化工园区的绿色发展和生态文明建设具有重要示范意义。