江苏省镇江市政府与南京延长反应技术研究院开展“微界面强化反应技术”技术交流和项目推进座谈会

来源:阅读次数: 发布时间:2019-11-06 01:40
2019年11月6日下午,江苏省镇江市政府与南京延长反应技术研究院关于“微界面强化反应技术”技术交流和项目推进的座谈会在镇江市举行。镇江市人民政府副市长陈可可,镇江市国有资产监督管理委员会主任董和建,镇江市国有投资控股集团有限公司董事长周毅、副总经理田习高,镇江市生态环境局局长王玉华,江苏索普(集团)有限公司总经理邵守言,苏能投资发展集团有限公司董事长张大松、副总经理杨铃,南京延长反应技术研究院院长、首席科学家、南京大学教授张志炳、总经理杨建,南京微能化工科技有限公司总经理陈玉富,南京微通分离工程科技有限公司副总经理孙文惠等出席了座谈会。




张志炳教授首先对“微界面强化反应技术”的研发背景、技术特点、广泛的应用领域、颠覆性的应用成果和深刻的社会影响以及南京延长反应技术研究院的成立背景、政府与各界给与的高度重视和殷切期望等各方面情况做了简要介绍。


“微界面强化反应技术”介绍


“微界面强化反应技术”属于普适性和平台型的核心反应技术,更是流程工业中一项关键装备技术,在气-液、气-液-液和气-液-固等众多受传质控制的多相反应体系内中都可以大显神通。该技术可广泛应用于石油炼制、石油化工、精细化工、医药化工、新材料等多个领域的绿色制造过程。它在2017年问世当年就一举获得“中国石油与化学工业联合会技术发明一等奖”。

通过能量转换的原理,气-液或气-液-固反应中的气体和液体在具有高尖技术含量的“微界面强化反应组件”内发生高速撞击后,将气体瞬间破碎成数以亿计以上的微米级气泡,并且可以在设计时利用“构效调控系统”对气泡直径分布进行调节控制。微界面强化反应器内气-液两相转变成为拟均相体系,从而可以数十倍甚至上百倍地提高气-液相界面积,进而极大提高反应速率。而传统的带鼓泡分布器的气液相反应器中的气泡尺寸只能实现毫米-厘米级,而且气泡很不稳定,容易聚并或破碎,相界面积十分有限,宏观反应速率缓慢,因此在工业化生产过程中只能通过高温高压来达到提高宏观反应速率的目的,这样必然带来整套设备投资高、综合生产成本高,以及装置安全性能差等难以解决问题。“微界面强化反应技术”颠覆性地解决了反应速率低及物耗能耗高的问题,同时极大提升了反应过程中的本质安全性,这样高效能、全方位的解决方法在国内外还是首次出现。


如果在企业的现有装置上进行“微界面强化反应技术”改造,投入资金少,见效非常大,如下所述:

(1)大幅降低反应压力,显著提高装置的本质安全;

(2)适当降低反应温度,有效抑制副产物的产生;

(3)显著提升气体利用率,充分降低原料成本;

(4)充分降低后续精馏的生产强度和操作成本;

(5)有效保护催化剂,延长其使用寿命。


如果在企业的新上装置进行“微界面强化反应技术”设计,还可以大幅度降低设备压力等级、缩短工艺流程、减少装置用地、降低人员配置的数量等,从而大大降低投资成本,这样体现的综合效应会更显著。

张教授介绍了几个应用“微界面强化反应技术”的典型工业案例。

·       (1)在广西某蒎烷生产装置上,应用该技术后,反应速率和用能效率等强化5倍以上。

·       (2)在江苏某间二甲苯氧化装置上,应用该技术后,在反应压力和反应温度大幅度降低的情况下,反应速率还获得强化,产品生产成本大幅降低30%以上,直接逼停一直在国际上主导该产品生产的日本某化学株式和英国某著名跨国集团的同类型生产线。

·       (3)在四川某草甘膦生产企业的1.2Mt/a处理含盐量约30%的高COD废水的湿法氧化装置上,应用该技术后,在反应压力从10MPa降低到4MPa,反应温度从230℃降到190℃的情况下,处理量反而提升67%,处理时间则降低21.7%。

·       (4)在陕西某企业的渣油加氢裂化小试装置上,应用该技术后,获得了意想不到的效果,即反应压力从22MPa直降到8MPa以下,反应温度降低10℃,但是渣油中沥青质竟然转化60%以上(之前炼油界专家都认为其是无法转化的),导致吨渣油综合炼制成本降低近千元,新上装置投资费用下降50%以上。这些优化数据的出现,完全颠覆炼油界原有的认知。


张教授特别推荐,“微界面强化反应技术”非常适用甲醇羰基化合成醋酸装置。如果新的醋酸生产装置使用“微界面强化反应器”,在反应压力降低1MPa、反应温度降低20℃的情况下,反应速率还能加快2倍以上,反应效果将非常完美,吨醋酸产品综合生产成本降低近200元。如果用该技术对旧系统进行改造,吨醋酸产品综合生产成本降低也会超过100元。江苏索普集团是世界醋酸龙头企业,生产规模达到120万吨/年,如果能应用“微界面强化反应技术”,以很少的技改投入,在大大提高生产过程的本征生产安全性,显著提升清洁生产的情况下,还能创造每年新增超亿元的利润。如果这次技术合作得以顺利推进,标志着索普集团敢为人先,实现综合实力的锦上添花和竞争能力的大幅增强,市场控制力必将再次提升。“微界面强化反应技术”在镇江市其它领域也同样能大有用武之处,南京延长反应技术研究院(有限公司)与江苏超越化学有限公司的高盐废水循环利用技术产业化项目和对(邻)氯甲苯反应强化项目已经签约,正在积极推进。此外镇江市内有许多企业也面临着高盐废水资源化回收问题,以及困扰市政府多年的大量城市黑臭水体的治理问题,如果用“微界面强化反应技术”来解决,将会得到非常好的效果。


张教授还介绍到,南京延长反应技术研究院(有限公司)是江苏省省委、南京市委高度关注的重点新型研发机构,政府和延长石油投巨资并给予了良好的培育环境进行项目建设和推进。在研究院成立仪式上,江苏省马秋林副省长、南京市张敬华书记、南京大学吕建校长、陕西延长石油张恺颙总经理、中国科学院陈懿院士等领导共同见证了《关于共建南京延长反应技术研究院合作协议书》签约仪式,并对研究院今后的发展寄予了高度的关注和期望。南京市在新型研发机构和名城创新建设上一直走在全国前列,南京延长反应技术研究院就是南京市新型研发机构中的重点支持项目,省、市委一把手领导亲自过问,并指示将“微界面强化反应技术”一定要开发好、推广好、应用好,要为江苏省的化工企业带来利益,更要为全人类化工、新材料的安全、绿色生产带来福祉。当前我国化工面临严峻形势,迫切需要创新技术来实现突围,“微界面强化反应技术”如同天降甘霖、绝路逢生。正如江苏省化工协会赵伟建会长所说,如果中国的化工企业在今后几年能广泛应用“微界面强化反应技术”,那么化工企业的“安全、环保、效益”问题一定会得到非常有效的解决。


嘉宾讲话


江苏索普(集团)总经理邵守言表示,自己是在南京大学化学化工学院读的工程硕士,张老师应该称得上是前辈级的导师,早就听闻张老师的成就,对张老师特别敬重。他谈了对“微界面强化反应技术”的深刻理解,从本质上说张老师的技术通过一种神奇的高效手段,将数以亿级的气泡瞬间破碎,数十倍地增加相界面积,从而大大提升时空反应速率。他表示南京延长反应技术研究院与索普的“微界面强化反应技术”对接工作早就在进行,胡宗贵董事长也了解此事,下一步将认真组织研讨技术方案的可操作性,然后再层层推进。他特别对用“微界面强化反应技术”进行企业高盐废水资源化回收能实现良好效果表示出浓厚的兴趣,认为高盐废水的回收是个世界性难题,确实不容易解决。像索普这样的沿江化工企业,下一步的发展就很受此制约,国家不可能许可在索普新上化工项目时再增加排放指标,只有索普有效实现原有装置的减排,才有可能腾出空间新上有竞争力的项目,所以关注“微界面强化反应技术”,实现有效减排的意义在此,希望下一步与张老师的合作是多方面的,希望研究院能研发出更多新技术,对索普(集团)的发展能带来有效的帮助。


镇江市市政府国有资产监督管理委员会主任董和建表示,镇江化工企业形势不容乐观,虽然自己不是学化工的,但听了张教授的讲解,感觉到了“微界面强化反应技术”的震撼力,特别希望张老师的“微界面强化反应技术”能有效解决镇江市面临的急需解决的化工安全、环保等问题。他希望通过今天的座谈交流,让更多的镇江化工、新材料企业能与南京延长反应技术研究院联起手来,让科技改变现状,让科技谋求发展。在推进技术产业化过程中,镇江市国资委将会积极协调和努力解决出现的问题。他透露,镇江市政府在未来经济发展计划中,要新培植10个新型研究院,因此他特别希望南京延长反应技术研究院能在这方面给予镇江大力支持,比如说是否可以各取所需与江苏索普共同成立研究院。张老师积极回应到,南京延长反应技术研究院将来要在全国发展十几个研究分院,因此研究院、镇江市和江苏索普三方都有这个需求,完全可以在这方面联起手来,下一步将就具体事情进行对接推进。



镇江市政府陈可可副市长认真听取了张志炳教授的介绍,高度评价了张志炳教授的“微界面强化反应技术”。他指出,现阶段无论是从减煤、减化、减排,推动经济生产和从源头治理以推动生态环境建设等方面,都到了攻坚的阶段,到了需要认真思考如何用创新、发展的办法来解决问题的重要节点。镇江市的化工产业占国民经济比重虽然不是特别高,但仍然是重要组成部分,而且化工围江问题特别突出。国家下一步对环保的要求只会越来越严格,制定的标准只会越来越高。而要从技术层面及发展层面根本解决这些问题难度特别大,地方政府压力也特别大。张志炳教授先进的“微界面强化反应技术”对于突破治污减排、减煤、减化等方面都有着重大和深刻的意义。最后,陈副市长表示,希望镇江的企业和张志炳教授团队紧密合作,能在具体的项目上做到精准对接、快速见效,用先进的“微界面强化反应技术”来突破治污减排、减煤、减化等问题,推动镇江经济生产、节能减排和环保治理方面的发展。他还特别指出,政府将大力支持“微界面强化反应技术”在镇江市的广泛应用和推广,在政府层面、科技层面、环保层面要给与政策及资金支持,共同推进“微界面强化反应技术”的成果转化,为镇江的绿色、清洁、可持续发展做出贡献。