万吨级丁二酸电化学清洁生产新技术实现工业化

丁二酸是一种重要的有机化工原料及中间体，主要用于医药工业生产琥乙红霉素等药品；农业生产植物生长调节剂比久、杀菌剂菌核净等；染料工业生产高级有机颜料酞菁红；食品工业作液体调味品及炼制品的风味改良剂；化学工业用于生产丁二酸酐、丁二酰亚胺及其衍生物、增塑剂、感光药剂等，是合成生物可降解塑料PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PHS（聚丁二酸己二醇酯）的直接原料。随着PBS产业化技术的完善和国内外对生物可完全降解塑料需求的不断扩大，丁二酸的市场前景十分广阔。

电化学合成丁二酸以顺丁烯二酸（酐）为原料，在稀硫酸溶液中，通过阴极电化学还原方法一步合成丁二酸，工艺过程简便，化学原料消耗少，安全环保，产品质量好，是目前普遍采用的方法。浙江工业大学马淳安教授课题组是国内丁二酸无隔膜清洁电化学合成技术的发明者和技术倡导者，1995年成功建成了500吨/年丁二酸无隔膜电解生产线，2006年建成了3000吨/年无隔膜连续化绿色电化学合成生产线，该技术经过专家鉴定，2009年获得了中石化协会科技进步一等奖，并获得一项国家专利优秀奖。我国现有丁二酸生产企业十余家，但生产规模都不大，单线产能最大1000吨，严重制约了丁二酸的大规模生产。为了适应PBS等对丁二酸的大量需求，迫切需要开发高效节能、单线产能可达万吨级的丁二酸生产新技术。

马淳安教授课题组经过创新性研究，于2011年开发了年产万吨级丁二酸的新一代电解合成技术，该技术采用新型高活性无铅电极和大吨位高效节能电解槽，产品质量和能耗显著优于现有技术。2012年，山西金晖兆隆公司率先采用该技术建设国内首条年产1万吨丁二酸生产线，经过一年的建设，于2013年6月顺利建成并投产。该技术采用新研制的SLWA120型丁二酸电解槽，单台年产丁二酸1800吨，6台电解槽就能达到1万吨丁二酸的产能，电解槽占地面积不到150平方，生产的丁二酸产品质量显著优于现有技术产品，电解电能单耗比现有技术降低300千瓦时以上，整个工艺连续生产，无三废排放，电解母液和工艺水全部循环回用，电解车间清洁无异味，是我国目前单线规模最大、技术最先进的丁二酸清洁生产线。该技术的投产成功，标志着我国有机电化学工业又迈上了一个新台阶，使得年产10万吨级的丁二酸装置成为可能。