Recientemente, el “3.000 toneladas/año Isosorbida Tecnología completa”desarrollado conjuntamente por Shanghai DODGEN Chemical Technology Co., Ltd. y Puyang Shengtong Juyuan New Material Co., Ltd., superaron con éxito la evaluación de logros científicos y tecnológicos organizada por la Federación de la Industria Química y Petrolera de China (CPCIF). El comité de evaluación acordó unánimemente: Esta tecnología ha alcanzado un nivel internacional avanzado.
Centrándose en los cuellos de botella clave en la preparación a gran escala de polímeros de grado isosorbida, DODGEN ha construido un completo sistema tecnológico de ingeniería para la síntesis verde y la alta purificación, forjando con éxito una vía tecnológica de producción continua de monómeros biológicos de gama alta.
Resolver los principales problemas de la industria: De los procesos por lotes altamente corrosivos a los procesos continuos ecológicos
Es el único diol biológico rígido que actualmente se produce de forma industrializada, isosorbida es un monómero estructural crucial para materiales como los policarbonatos (PC) y los poliésteres de origen biológico. Sin embargo, durante mucho tiempo, la industria ha dependido predominantemente del proceso tradicional de ácido sulfúrico por lotes, lo que plantea varios problemas importantes:
- Corrosión severa por ácidos fuertes, lo que supone una elevada inversión en equipos.
- Reacciones secundarias complejas, que dan lugar a un elevado color del producto y a importantes fluctuaciones de pureza.
- Dificultades en la ampliación continua, lo que se traduce en rendimientos relativamente bajos.
- Elevados costes de tratamiento del ácido residual y las aguas residuales.
Estos problemas han restringido directamente el suministro estable de productos de calidad polimérica y han provocado una dependencia a largo plazo de las importaciones para aplicaciones de gama alta.
Reconocer la brecha nacional en tecnologías clave de monómeros y las necesidades urgentes de los socios de la cadena industrial del policarbonato, DODGEN, Juyuan, junto con Shengtong Juyuan, iniciaron este proyecto. Dirigido a objetivos “continuos, ecológicos y de gran pureza”, DODGEN reconstruido por completo el isosorbida sistema tecnológico de preparación y purificación.
Avances tecnológicos clave: Creación de un sistema tecnológico de ingeniería de procesos completos
Esta colaboración desarrolló con éxito una tecnología isosorbida completa con derechos de propiedad intelectual independientes, que culminó con la construcción de una planta industrial de 3.000 toneladas. Certificada por el comité de evaluación, esta tecnología ha logrado importantes avances en tres áreas:
- Innovación en sistemas catalíticos
El proceso adopta un nuevo catalizador suave desarrollado de forma independiente, que sustituye por completo al ácido sulfúrico altamente corrosivo, al ácido p-toluenosulfónico y a los ácidos sólidos difíciles de recuperar. De este modo se consigue una menor inversión de capital, una mayor reactividad y una gran compatibilidad con la producción continua.
- Reduce significativamente la corrosión de los equipos.
- Alta reactividad con menos reacciones secundarias.
- Altamente compatible con procesos continuos.
- Avances en el análisis de precisión
Mediante la introducción de una columna de azúcar a base de calcio y un detector de índice de refracción (RID), el equipo superó los retos que planteaba la separación de las impurezas del alcohol de azúcar. Establecieron un método de análisis de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) para el contenido absoluto de isosorbida, que proporciona un “ojo de águila” de gran precisión para el control del proceso.
- Un salto en la depuración ecológica
Un proceso acoplado de construcción innovadora: Destilación Separación + Cristalización dinámica de la masa fundida Alta purificación.
- El consumo de energía es sólo 20%-40% de la cristalización tradicional con disolventes.
- Cero introducción de disolventes en todo el proceso.
- Reducción significativa del vertido de “tres residuos” (emisiones).
- Pureza del producto ≥ 99,5%.
- Las calidades de color satisfacen plenamente los requisitos de las aplicaciones de grado electrónico y grado polímero.
Capacidades de la plataforma tecnológica: Más allá del avance de un solo producto para el suministro industrial
DODGEN’era clara: desarrollar una tecnología de producción en serie de polímeros. isosorbida que sea económicamente viable y posea derechos de propiedad intelectual totalmente independientes. No se trata sólo de resolver un problema de producción de monómeros; se trata de conectar toda la cadena de la industria de base biológica, desde el “maíz” hasta los “plásticos de ingeniería de alta gama.”
Demostración del ciclo de isosorbida
El desarrollo de la escala de kilotones isosorbida La planta industrial incluyó el diseño de la ruta del proceso, el balance de materiales y la selección de equipos. La selección de equipos clave incluyó: reactores continuos de película descendente, destilación molecular, rehervidores de película descendente para materiales termosensibles de alta viscosidad, columnas de destilación de vacío ultraalto, y unidades de cristalización por fusión de doble película descendente.
La importancia de este proyecto radica no sólo en el avance de un solo producto, sino en la comprobación y el establecimiento de DODGEN‘s:
- Capacidad de escalado de ingeniería continua para monómeros de origen biológico.
- Alta capacidad tecnológica de purificación para sistemas complejos de alcohol de azúcar.
- Capacidad completa de exportación e industrialización de tecnología.
- Capacidad de diseño sinérgico monómero-polímero.
Esto marca DODGEN‘en el campo de los monómeros básicos para materiales biológicos, desde la I+D en laboratorio hasta la aplicación industrial.
Impulsar la sustitución nacional: Cómo superar los cuellos de botella de los materiales biológicos de gama alta
Polímero isosorbida ha estado monopolizada durante mucho tiempo por empresas extranjeras. La aplicación con éxito de esta tecnología:
- Cubre el vacío nacional en la producción continua de polímeros.
- Mejora la seguridad de la cadena de suministro y la controlabilidad independiente.
- Reduce el coste de fabricación de PC biológicos de gama alta.
- Proporciona materias primas clave para sectores derivados como la óptica, los dispositivos médicos y la electrónica.
Se trata de algo más que un avance tecnológico: es un paso crucial en la modernización de la cadena de la industria china de materiales biológicos.
Desde hace años, DODGEN ha cultivado profundamente los campos de los materiales de base biológica y las tecnologías de ingeniería de monómeros de alta gama. Centrada en las directrices de “baja emisión de carbono, continua y de alta pureza”, DODGEN proporciona continuamente a los clientes soluciones completas altamente competitivas, potenciando el desarrollo de alta calidad de la nueva industria de materiales químicos de China.
