典型有機(jī)化工過程的傳遞與反應(yīng)協(xié)同機(jī)制及強(qiáng)化重大項(xiàng)目指引

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)附件2： “典型有機(jī)化工過程的傳遞與反應(yīng)協(xié)同機(jī)制及強(qiáng)化”重大項(xiàng)目指南化學(xué)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，而有機(jī)化工是化學(xué)工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，包括基本有機(jī)化工、精細(xì)化工、三大高分子合成材料等，其有機(jī)產(chǎn)品的合成，約90%以上是以三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、甲烷和乙炔等為基礎(chǔ)原料，經(jīng)氧化、磺化、鹵化、硝化等有機(jī)分子官能化反應(yīng)得到，因此“官能化”反應(yīng)成為有機(jī)化工的關(guān)鍵過程。該關(guān)鍵過程涉及多相復(fù)雜體系內(nèi)的快速反應(yīng)，通常受分子混合、傳遞的限制，對(duì)反應(yīng)速率與傳遞過程

2、的匹配性有嚴(yán)格的要求。由于對(duì)反應(yīng)與傳遞的協(xié)同機(jī)理的認(rèn)識(shí)不夠，特別是對(duì)微觀尺度上的傳遞和混合機(jī)制缺乏深入的認(rèn)識(shí)，難以選擇合適的調(diào)控手段，造成目前工業(yè)反應(yīng)過程的選擇性低和收率低等問題，導(dǎo)致高能耗、高污染、高物耗，使有機(jī)化工成為化學(xué)工業(yè)“節(jié)能減排”的重點(diǎn)領(lǐng)域。本項(xiàng)目針對(duì)氧化、磺化等典型有機(jī)化工“官能化”反應(yīng)體系，圍繞液相快速反應(yīng)體系的分子混合機(jī)理及過程強(qiáng)化、多相反應(yīng)體系的微納尺度分散相形成機(jī)制與界面?zhèn)鬟f規(guī)律等關(guān)鍵科學(xué)問題，以提高反應(yīng)選擇性和收率、減少能耗和物耗并從源頭上消除污染為目標(biāo)，開展從宏觀到微觀的物質(zhì)傳遞與反應(yīng)過程協(xié)同性的科學(xué)規(guī)律及理論模型研究，采用非常規(guī)外場(chǎng)強(qiáng)化等手段，實(shí)現(xiàn)典型有機(jī)化工關(guān)鍵過

3、程物質(zhì)傳遞與反應(yīng)過程的強(qiáng)化和耦合調(diào)控，形成超重力強(qiáng)化、等離子體強(qiáng)化、膜技術(shù)強(qiáng)化與調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)與新工藝，為具有原創(chuàng)性的“節(jié)能減排”重大工程應(yīng)用奠定科學(xué)基礎(chǔ)。一、科學(xué)目標(biāo)針對(duì)磺化和氧化等典型“官能化”有機(jī)化工反應(yīng)過程，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法，研究液相快速反應(yīng)體系內(nèi)的分子混合與傳遞機(jī)理、多相復(fù)雜反應(yīng)體系的微納尺度分散相的形成規(guī)律與界面?zhèn)鬟f現(xiàn)象、外場(chǎng)對(duì)化工過程傳遞與反應(yīng)的強(qiáng)化機(jī)制和耦合協(xié)調(diào)規(guī)律，建立傳遞與反應(yīng)協(xié)同作用新理論模型，應(yīng)用超重力、等離子體、膜技術(shù)等強(qiáng)化手段，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)傳遞與反應(yīng)過程的協(xié)調(diào)匹配和調(diào)控，解決反應(yīng)選擇性低和收率低的普遍性問題，達(dá)到典型有機(jī)化工過程節(jié)能降耗和減

4、排的目的，并提高產(chǎn)品品質(zhì)。創(chuàng)建甲烷氧化、丙酮氧化、三次采油用原油磺化等2-3個(gè)典型有機(jī)化工過程“節(jié)能減排”工業(yè)示范新技術(shù)，過程節(jié)能20%-30%。在本領(lǐng)域具有學(xué)術(shù)影響力的國(guó)際期刊發(fā)表系列論文，形成一支多學(xué)科交叉的具有國(guó)際學(xué)術(shù)影響的研究隊(duì)伍。二、研究?jī)?nèi)容（一）多相反應(yīng)體系中微納尺度下混合、傳遞與反應(yīng)協(xié)同機(jī)理。研究液相快速反應(yīng)過程中的分子混合和傳遞過程機(jī)理，揭示多相復(fù)雜體系微納尺度上分散相的形成與界面?zhèn)鬟f規(guī)律，建立分子尺度、細(xì)觀和宏觀反應(yīng)器尺度的物質(zhì)傳遞與反應(yīng)協(xié)同的理論模型，發(fā)展數(shù)值模擬方法，掌握調(diào)控氧化等快反應(yīng)過程的分子混合、傳遞與本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)之間相互匹配的共性規(guī)律，用于甲苯和二甲苯氧化大型工

5、業(yè)反應(yīng)器的工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化改造。（二）超重力強(qiáng)化分子混合、傳遞與反應(yīng)調(diào)控機(jī)制。研究超重力作用下磺化等液相快速反應(yīng)體系中分子混合規(guī)律及反應(yīng)機(jī)制，掌握超重力強(qiáng)化氣液氧化多相反應(yīng)體系的傳遞與反應(yīng)的規(guī)律，建立反應(yīng)過程強(qiáng)化理論模型，構(gòu)建快速反應(yīng)過程的超重力強(qiáng)化技術(shù)平臺(tái)，指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)三次采油用原油磺化制石油磺酸鹽、維生素E生產(chǎn)關(guān)鍵氧化過程的新工藝的工業(yè)應(yīng)用。（三）等離子體作用下傳遞與反應(yīng)協(xié)同機(jī)理及應(yīng)用基礎(chǔ)。研究等離子體作用下物質(zhì)傳遞與反應(yīng)協(xié)同效應(yīng)，及其對(duì)顆粒成核與生長(zhǎng)的影響規(guī)律，建立過程理論模型；構(gòu)建等離子體技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，研制應(yīng)用于甲烷制合成氣反應(yīng)過程中的具有高抗積碳性能的鎳基催化劑及其反應(yīng)新工藝，指導(dǎo)該新催化

6、劑制備與甲烷制合成氣新工藝的工業(yè)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)合成氣制備的水碳比降低40%，顯著降低反應(yīng)過程的能耗。（四）新結(jié)構(gòu)膜分離與反應(yīng)耦合機(jī)制及過程強(qiáng)化。以液固催化氧化反應(yīng)體系為對(duì)象，研究膜分離與反應(yīng)過程耦合體系中的耐酸堿新型膜材料和管式膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、以及耦合過程的協(xié)調(diào)機(jī)理，認(rèn)識(shí)材料結(jié)構(gòu)過程應(yīng)用性能之間的構(gòu)效關(guān)系，發(fā)展非均相反應(yīng)體系傳遞與反應(yīng)過程的協(xié)同調(diào)控方法，建立反應(yīng)與膜分離過程耦合強(qiáng)化基礎(chǔ)理論，指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)苯酚、丙酮催化氧化膜分離與反應(yīng)耦合新工藝的工業(yè)化應(yīng)用。三、資助年限 4年（2010年1月至2013年12月）四、資助經(jīng)費(fèi) 1000萬元五、申請(qǐng)注意事項(xiàng) 申請(qǐng)書的資助類別選擇“重大項(xiàng)目”，亞類說明選擇“項(xiàng)目申請(qǐng)書”或“課題申請(qǐng)書”，附注說明選擇“典型有機(jī)化工過程的傳遞與反應(yīng)協(xié)同機(jī)制及強(qiáng)化”。“項(xiàng)目申請(qǐng)書”中的“主要參與者”只填寫各課題“申請(qǐng)人”相關(guān)信息；“簽字和蓋章頁(yè)”中“依托單位公章”蓋“項(xiàng)目申請(qǐng)人”所屬依托單位公章，“合作單位公章”蓋“課題申請(qǐng)人”所屬依托單位公章。“課題申請(qǐng)書”中的“主要參與者”包括課題所有主要成員相關(guān)信息；“簽字和蓋章頁(yè)”中“依托單位公章”蓋“課題申