需求一:氯丙基三氯硅烷(γ1)合成用高效非均相铂催化剂
氯丙烯与三氯氢硅硅氢加成反应,需研发高效可回收非均相铂催化剂,替代均相体系。要求:高活性、选择性≥95%、良好循环稳定性、低成本。
需求二:乙烯基三氯硅烷合成用高选择性催化剂
乙炔与三氯氢硅的硅氢加成,需开发适用于炔烃体系的高选择性催化剂,抑制副反应,产品纯度>99%。
需求三:KH-560合成用低温高活性催化剂
烯丙基缩水甘油醚与三甲氧基硅烷反应,现有工艺95-105℃,收率89.3%。需开发低温(≤80℃)高活性催化剂,可回收。
具体参数要求:
1.对于氯丙基三氯硅烷的合成催化剂,现有工业水平下催化选择性为80%至90%,期望指标要求提升至不低于98%,与国际先进水平的98%以上持平;转化率从当前的76%至86%提升至不低于95%;产品纯度从约98%提高至99.5%以上;催化剂从不可回收改进为可循环使用至少10次且活性下降幅度小于10%;反应温度由72至78℃控制在不高于75℃(国际先进水平低于70℃);铂用量从每百万分之二点五至五十降低至不超过百万分之二点五;产品色泽由淡黄色改善为无色透明。
2.针对乙烯基三氯硅烷合成催化剂,现有催化选择性约为90.8%,期望值设定为不低于98%,与国际先进水平的98%以上对齐;硅烷转化率从大于80%提升至不低于95%;反应温度由85至90℃控制在不高于85℃;催化剂由单批次使用改进为可连续使用;产品纯度需达到99%以上,向国际先进水平的99.5%靠拢。
3.在KH-560的合成中,现有工艺产品收率约为89.3%,期望指标要求不低于96%,国际先进水平为95%以上;反应温度从95至105℃降低至不高于80℃;反应时间由1.5小时缩短至1小时以内;催化剂由均相不可回收转变为非均相可循环使用至少8次,且活性下降幅度小于15%;催化剂用量从百万分之四降至不超过百万分之三,国际先进水平为百万分之二以下。
意义:
1.成本竞争优势:催化剂可回收10次以上,催化剂分摊成本降至传统1/10以下,直接降低30%产品综合成本。
2.产品质量提升:纯度≥99.5%,无色透明,达到高端出口标准。
3.绿色制造:低温工艺节能20%以上,减少重金属残留。
4.工艺升级:带动连续化生产,形成自主知识产权。
资金与时间投入:
1.项目计划投入研发资金200万元。
2.项目执行周期计划为2026年8月。
武汉工程大学
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