旭化成加速展開「CO2 Chemistry」技術實用化,推動胺甲酸乙酯樹脂原料綠色化

 

刊登日期:2021/1/7
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日本旭化成加速推動以二氧化碳為原料製造化學品之「CO2 Chemistry」技術的實用化,除了開發使用於塗料原料的胺甲酸乙酯樹脂原料製造技術,並預計在2030年達到事業化目標之外,也同時計畫在2023年開始試售可促進汽車塗裝省能源化的特殊胺甲酸乙酯樹脂原料。

旭化成獨家開發的胺甲酸乙酯樹脂原料製造技術為「SS–Agent法」,係將二氧化碳的衍生物-尿素與己二胺(Hexamethylenediamine; HMD)反應,用於製造六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate; HDI)之技術。

以尿素做為異氰酸酯(Isocyanate)原料之際,在取得中間生成物-胺甲酸酯(Carbamate)的過程中,因為產生複雜且各式各樣的副反應,因此有產收率低的問題。旭化成在2002年就已經利用二氧化碳做為原料製造胺甲酸乙酯樹脂,並應用於汽車頭燈的製造,達到世界首度的實用化。當時的核心技術之一「反應蒸餾」,是在反應槽中進行化學反應的同時取出副產物並蒸餾,由於取出副產物,因此反應效率高,而且也減少了能源消耗。

此次旭化成將「反應蒸餾」技術予以再進化,進而確立了「熱解離反應蒸餾」之技術。新技術在去除副產物之際,透過熱能讓分解的分子再結合,促使反應可以更有效率地進行,也藉此可以大幅提高胺甲酸酯的產收率。

以「SS–Agent法」製造HDI的二氧化碳利用量約為1噸:0.73噸,由於利用量可以與製程中的二氧化碳排放量相互抵消,因此與使用具有高毒性光氣(Phosgene)的一般製程相比,約可減少20%的二氧化碳排放量。

旭化成的HDI事業是以「DURANATE」的品牌名稱展開,今後將把利用二氧化碳做為原料的HDI加入「DURANATE」的產品列中,並預計在2030年達到商業運轉與事業化的目標。

另一方面,旭化成也計畫應用「SS–Agent法」開發芳香族異氰酸酯的製造技術。胺甲酸乙酯樹脂原料的異氰酸酯大致區分為脂肪族類與芳香族類,一年約950萬噸的生產量中,芳香族類的比例超過9成以上,因此以二氧化碳為原料的芳香族異氰酸酯製法一旦成功的話,將可望成為二氧化碳的大宗吸收用途。

另外,旭化成也在推動將異氰酸酯的胺類原料置換成生質來源素材的技術開發,一旦實現的話,異氰酸酯的全部碳成分將可望都是使用再生能源,促進綠色環保化的製品開發。旭化成在試算後推估若能達到綠色環保化的話,異氰酸酯的二氧化碳利用量一年可以超過2,000萬噸。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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