??? 12月11日,中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會在北京召開授獎大會,表彰2017年度“中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎”。我校化學(xué)化工學(xué)院張志炳教授團(tuán)隊(duì)等單位完成的“微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化反應(yīng)-精細(xì)分離成套技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目在全國石油與化工系統(tǒng)100余項(xiàng)申報(bào)技術(shù)發(fā)明獎的成果中脫穎而出,榮獲“技術(shù)發(fā)明一等獎”(全行業(yè)僅6項(xiàng))。這是張志炳教授團(tuán)隊(duì)近年來獲得的又一項(xiàng)省部級獎勵。
??? “微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化反應(yīng)-精細(xì)分離成套技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目是張志炳教授團(tuán)隊(duì)新近研發(fā)完成的具有行業(yè)引領(lǐng)意義的重要成果。該項(xiàng)目的主要創(chuàng)新點(diǎn)被由兩院院士組成的專家組認(rèn)為:“該技術(shù)具有原創(chuàng)性和自主知識產(chǎn)權(quán),多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。中國石油資深煉油專家、原煉化局總工程師門存貴教授認(rèn)為:“這是一項(xiàng)可能給煉油帶來一場革命性的技術(shù)”。
??? 長期以來,石油煉制、石化和煤化工產(chǎn)品加工、制藥、新材料等生產(chǎn)過程中的加氫、氧化(空氣、氧氣與臭氧氧化)、氯化反應(yīng)效率低、副產(chǎn)物多、能耗高、污染大等技術(shù)問題一直困擾國際學(xué)術(shù)界與工程界。解決上述問題既是提升行業(yè)競爭力的迫切需要,也是社會發(fā)展的必然要求。但從技術(shù)層面講,該問題不僅是行業(yè)上的復(fù)雜難題,也是國際性的學(xué)術(shù)難題。究其原因是這些化學(xué)反應(yīng)體系中氣液之間的相界面太小、物質(zhì)的傳遞速率太低而導(dǎo)致反應(yīng)速率低下,以致工業(yè)上不得不通過高溫高壓手段加速反應(yīng)。為提升氣液相界面,美日德英澳等發(fā)達(dá)國家在十多年前即開始進(jìn)行微氣泡技術(shù)的攻關(guān)研究,中國石化、中國石油、中國科學(xué)院所屬研究所以及教育部所屬高校等等亦紛紛投入大量資源進(jìn)行此方面的研究,各方雖都取得了不同程度的進(jìn)展,但并未獲得根本性突破,有關(guān)技術(shù)與工業(yè)化應(yīng)用相距甚遠(yuǎn)。
??? 張志炳教授團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,采用完全不同于國際上的方法,潛心八年,解決了大規(guī)模制造微氣泡(微米級尺度)的理論問題與相關(guān)技術(shù)原理,并研發(fā)了核心裝備,發(fā)明了數(shù)以十億計(jì)的微氣泡系統(tǒng)的測試與表征方法,建立并開發(fā)了制造和調(diào)控微氣泡與氣液微界面的數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)軟件,同時在實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)應(yīng)用中,突破了國內(nèi)外微氣泡系統(tǒng)的氣/液比不能超過0.05/1的上限,把氣/液比一舉提高到2000/1以上,使其可完全滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)加氫和氧化反應(yīng)的需要。
??? 上述研究已申請國內(nèi)外發(fā)明專利48項(xiàng),獲授權(quán)32項(xiàng),其中4項(xiàng)為美國專利。該成果在江蘇某化工公司的空氣氧化生產(chǎn)間甲基苯甲酸裝置上應(yīng)用表明,在相同的催化劑工藝條件下,反應(yīng)速度比國內(nèi)外同類技術(shù)高3倍以上,噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低35%以上,能耗和水耗分別降低11%和90%以上,已連續(xù)運(yùn)行三年多。該技術(shù)應(yīng)用后,一直在國際上主導(dǎo)該產(chǎn)品生產(chǎn)的日本三菱化學(xué)公司、英國帝國化學(xué)工業(yè)公司(ICI)的同類生產(chǎn)線在一年中相繼宣布關(guān)閉。
??? 目前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上繼續(xù)將研究推向深入,以保持該技術(shù)的國際領(lǐng)先地位,并與中國石化、中國石油、延長集團(tuán)等大型國企和能源集團(tuán)開展多方位應(yīng)用合作,使其為我國的工業(yè)現(xiàn)代化事業(yè)發(fā)揮更大作用。
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