基环戊二烯的研究工作，年间歇法中试取得成功，建立了吨年中试装置。自年月至今，中试生产了约吨供生产。该工艺在借鉴国内外专利文献的基础上作了重大技术创新优选氢氧化钠水相非溶剂体系找到了能激活环戊二烯与氢氧化钠反应的组合催化剂，不仅使反应速度加快，而且反应时间大大缩短同时还找到了减少环戊二烯聚合的阻聚剂，使竞争反应成为单性，从而大副度提高了环戊二烯利用率环戊二烯转化率达到但通过中试生产发现该工艺存在三个较大缺点是能耗较大二是流程较长三是有大量废碱水产生。酸碱双功能催化剂的催化作用而制得甲基环戊二烯。业化。这工艺的特点收率较高，工艺流程简单，但需使用大量溶剂且溶剂沸点，与环戊二烯二聚体的解聚温度相差不大，导致纯化困难，投资成本极高，每吨生产成本将突破万元。综述国内外现有文献甲基环戊二烯的合成主要有如下路线环戊二烯与甲醇催化甲基化法以环戊二烯为原料，用廉价甲醇作甲基化试剂，经过酸碱双功能催化剂的催化作用而制得甲基环戊二烯。该方法的优点是催化剂的制备方法简单，但环戊二烯的转化率选择性差产率极低，而综述国内外现有文献甲基环戊二烯的合成主要有如下路线环戊二烯与甲醇催化甲基化法以环戊二烯为原料，用廉价甲醇作甲基化试剂，经过流程简单，但需使用大量溶剂且溶剂沸点，与环戊二烯二聚体的解聚温度相差不大，导致纯化困难为溶剂，钠环戊二烯与氯甲烷反应制备，并率先实现了产业化。这工艺的特点收率较高，工艺部分内容简介，研究了的合成方法采用环戊二烯与用在处理的和粉末进行反应，再用烷基化，收率为美国专利采用环戊二烯在脂肪族低级醇特定的不同种催化剂存在的气相条件下反应，制备获得烷基环戊二烯。美国乙基公司在合成路线的筛选，原料的选择和物料配比等方面进行了大量的试验研究，开创了以二乙二醇二甲醚为溶剂，钠环戊二烯与氯甲烷反应制备，并率先实现了产业化。这工艺的特点收率较高，工艺流程简单，但需使用大量溶剂且溶剂沸点，与环戊二烯二聚体的解聚温度相差不大，导致纯化困难，投资成本极高，每吨生产成本将突破万元。综述国内外现有文献甲基环戊二烯的合成主要有如下路线环戊二烯与甲醇催化甲基化法以环戊二烯为原料，用廉价甲醇作甲基化试剂，经过酸碱双功能催化剂的催化作用而制得甲基环戊二烯。该方法的优点是催化剂的制备方法简单，但环戊二烯的转化率选择性差产率极低，而且在生产环戊二烯中存在解聚困难堵塞管道和催化剂易于积碳活性下降再生周期短等缺点，难以实现工业化。环戊二烯与甲基化试剂的甲基化法以二乙二醇二甲醚为溶剂，钠环戊二烯与氯甲烷反应制备甲基环戊二烯。该路线虽反应速度快，转化率较高，但由于使用易燃的金属钠且会产生易燃易爆的氢气，反应条件极其严格，不易控制。美国乙基公司已实现了产业化，但难以满足汽油抗爆剂原料所需技术指标。以二乙二醇二甲醚为溶剂，钠环戊二烯与碳酸二甲酯反应制备甲基环戊二烯。此法产率极低仅为，同时碳酸二甲酯昂贵，生产成本极高，不利于实现工业化。在氢氧化钠水溶液中，用环戊二烯与氯甲烷反应制备甲基环戊二烯。此方法工艺简单安全，较适宜于工业化生产。但产率仅为，生产成本较高，还不是最理想的工业化路线。本课题组从年月起，开展了甲基环戊二烯的研究工作，年间歇法中试取得成功，建立了吨年中试装置。自年月至今，中试生产了约吨供生产。该工艺在借鉴国内外专利文献的基础上作了重大技术创新优选氢氧化钠水相非溶剂体系找到了能激活环戊二烯与氢氧化钠反应的组合催化剂，不仅使反应速度加快，而且反应时间大大缩短同时还找到了减少环戊二烯聚合的阻聚剂，使竞争反应成为单性，从而大副度提高了环戊二烯利用率环戊二烯转化率达到但通过中试生产发现该工艺存在三个较大缺点是能耗较大二是流程较长三是有大量废碱水产生。从而制约了其大规模生产。采用半连续法工艺可圆满解决了间歇法工艺的缺点，使大规模合成成为了可能。项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用国内外许多科技工作者对甲基环戊二烯的生产工艺进行了较多研究工作，并取得了些进展。中国兰州大学采用催化甲基化法合成工艺，并精选酸碱双功能催化剂的催化作用制备甲基环戊二烯，但环戊二烯转化率仅为，分离后甲基环戊二烯纯度三种异构体总和，难以达到汽油抗爆剂原料所需技术指标。沈阳化工学院对化学方法合成甲基环戊二烯已作了可贵的探索，但仍存在不少棘手问题，特别是如何减少环戊二烯的二聚或多聚，如何解决甲基环戊二烯的分离纯化，等等。此外，国内还有些相关文献报道，如天津大学年开始对甲基环戊二烯的制备工艺进行了探索性研究，但他仅对甲基环戊二烯的工艺进行了综述评介较多，基本处于研究探索阶段。以前国内尚无法实现的大规模生产，研究大多采用钠化法即将环戊二烯与金属钠反应，再与氯甲烷成为了可能。项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用国内外许多科技工作者对甲基环戊二烯的生产工艺进行了较多研究工作，并取得了些进展。中国兰州大学采用催化甲基化法合成工艺，并精选酸碱双功能催化剂的催化作用制备甲基环戊二烯，但环戊二烯转化率仅为，分离后甲基环戊二烯纯度三种异构体总和，难以达到汽油抗爆剂原料所需技术指标。沈阳化工学院对化学方法合成甲基环戊二烯已作了可贵的探索，但仍存在不少棘手问题，特别是如何减少环戊二烯的二聚或多聚，如何解决甲基环戊二烯的分离纯化，等等。此外，国内还有些相关文献报道，如天津大学年开始对甲基环戊二烯的制备工艺进行了探索性研究，但他仅对甲基环戊二烯的工艺进行了综述评介较多，基本处于研究探索阶段。以前国内尚无法实现的大规模生产，研究大多采用钠化法即将环戊二烯与金属钠反应，再与氯甲烷碘甲烷在极性溶剂中反应合成甲基环戊二烯。由于该工艺为液固相反应，反应速度慢，需回收大量溶剂，导致流程长，成本高，难以实现工业化。江西师大化工有限公司在在借鉴国内外专利文献的基础上作了重大技术创新，利用环戊二烯中的酸性，在水相非溶剂体系中采用环戊二烯与反应，同时通入制备甲基环戊二烯。该技术首创加入了不仅具有强亲核性能，而且能使两相成为均相反应的多功能复合催化剂，从而使反应速度大大加快。并原始创新地加入长链阻聚剂，大大减少了环戊二烯在低温下的聚合，从而大幅度提高了环戊二烯的利用率，环戊二烯转化率超过，使生产成本大为下降，并获得了以上高纯甲基环戊二烯，利用公司中试基地建成了吨年间歇法工艺中试装置，运行效果良好。但存在能耗较大流程较长以及大量废碱水需处理的难题。因此，该工艺的发展趋势是针对间歇热裂解环戊二烯单体能耗较大，采用连续法催化裂化制备环戊二烯单体二是合成的不采用二聚再精馏的工艺，采取特殊手段直接连续分离甲基环戊二烯和环戊二烯单体，直接得到高纯度，简化了流程，同时又节约了能源三是采用传统的中和处理废碱水方法，能耗大且成本高，必须发展新的技术手段，即膜分离组合工艺法回收废碱，从而达到清洁生产。作为用于合成甲基环戊二烯基三羰基锰汽油抗爆剂不可缺少的原料。其需求量随着市场的发展而需求量日益增加，年我国用来合成的甲基环戊二烯就达多吨。同时随着国内黏结剂市场的增大，的市场也进步得到拓宽。随着人们对材料燃料油品质要求日益严格，使用在消烟助燃中的也逐年增加。因此，尽快建立套具有定规模的生产装置并实现产业化不仅可填补国内空白，而且可以使的生产完全实现国产化，真正保证我国依靠国产技术使汽油实现无铅化。国内主要来自于石油高温裂解二烯的焦油副产物中，其含量远比环戊二烯低，实际提取只有环戊二烯的，无法满足国内市场对的需求。因此我国每年需从国外进口高纯约吨，普通级约吨，耗资超过亿元。目前全球仅有美国乙基公司实现了批量生产，当前国际市场的缺口量约达吨。五年内国际市场需求量将超过吨，江西西林科新材料有限公司和江西西林科实业公司已建成全球第二大的羰基锰生产基地，其在年的的需求量就超过吨。因此，低成本实现高纯度的国产化，才能真正使实现国产化，从而有利于加快我国汽油升级换代的进程，加速我国石油炼制相关产业的发展。项目目前进展情况。江西师大化学所在江西省教育厅科技项目资助下，成立了课题研究组，于年同步开展了的间歇工艺和半连续工艺的实验室研究，通过集体的努力攻关，对溶剂钠化工艺进行了优化，针对乙基公司工艺产品收率较高，但副反应极多，易生成多甲基环戊二烯，且甲基环戊二烯纯化困难，导致合成品难以满足合成汽油抗爆剂甲基环戊二烯基三羰基锰的技术问题，课题组初步探索了相转移水相工艺合成甲基环戊二烯，通过加入催化剂使反应速度大大加快。此外加入有机阻聚剂大幅度减少了环戊二烯低温下的聚合。在实验室成功的基础上，年在江西省科技厅的资助下，先期将的间歇法工艺进行了吨年中试研究，重点探究了氢氧化钠浓度反应物摩尔配比温度及时间对产率的影响，找出了最优的反应条件，为甲基环戊二烯的工业化生产提供最可靠技术资料。自年月中试以后，共生产了约吨高纯供应江西西林科新材料有限公司和江西西林科实业公司汽油抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰的生产，获得了非常满意的结果。在完成了间歇法生产工艺的实验室研究后，江西师大化学所和江西师大化工有限公司方面快速组织中试装置建设和中试研究的同时，另方面集中实验室研究力量，继续重点开展了半连续法工艺的研究，尤其是对制约间歇法规模的废碱水问题开展专项研究，整个研究于年月获得了重大突破，并取得了重大成果选题的必要性项目所处技术领域产业政策本项目为吨年高纯甲基环戊二烯生产新工艺的中试研究，主要针对原间歇法工艺存在的不足，开展半连续法清洁生产高纯度甲基环戊二烯新工艺中试研究，并最终在江西师大化工有限公司建立吨年中试装置。本项目属化工新材料领域。甲基环戊二烯简称为是种重要的用途广泛的精细化工产品。方面是合成汽油抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰的关键原料，能否稳定得到高纯含量且价廉的是能否大规模生产高纯度的