强耦合反应精馏成套技术及工业应用

    化学工业长期存在“高能耗、高物耗和高污染”问题，严重制约着我国化学工业的可持续发展。福州大学“强耦合多相反应精馏成套技术”，以节能、降耗、环保、集约化为目标，提供了解决上述问题的有效手段。“强耦合反应精馏成套技术及工业应用”获得2016年中国石油和化学工业联合会科学技术奖一等奖。由中国石油和化学工业联合会组织的以费维杨院士、陈建峰院士等专家组成的鉴定委员会一致认为“强耦合多相反应精馏成套技术”具有重要创新，部分关键技术达到国际领先水平。
     反应精馏技术是将反应与精馏过程耦合在一个设备中，使反应和分离相互强化的技术。在反应精馏过程中，由于反应过程生成的产物能被及时分离出反应区，使反应朝着有利于反应产物的方向进行，从而显著提高转化率，目前该技术已在酯化、醇解、聚合、烷基化、水解、水合、加氢、脱水、醚化、缩合等过程中得到了广泛的应用。然而该技术在复杂体系过程反应精馏概念设计、高效催化填料单元、过程设计与放大等方面仍存在若干关键技术难题亟待解决。为此，项目组历经近20年的基础研究和产业化开发，提出了适合于汽-液-液多相过程的反应精馏残余曲线法，突破了复杂多相反应精馏耦合系统工艺设计的瓶颈；应用多尺度模拟策略对催化填料进行结构优化，发明了高性能结构化催化填料；通过过程耦合、能量耦合、控制耦合，实现工艺过程的高度集成，开发了一系列高转化率、高选择性、低能耗、低物耗的反应精馏耦合成套技术，促进了我国反应精馏技术的可持续发展。所形成的成套技术已申请国家发明专利30余件（其中14件获得授权），在国内外权威期刊发表论文60余篇(其中SCI收录30篇，EI收录11篇)。