文档介绍：化学工程与工艺
本学科始建于1958年,当时只开设有机化工专业,1960年增设了无机化工专业,80年代后又陆续增设了高分子化工、精细化工、石油化工、工业分析、生物工程(生物化工)等专业,从而基本覆盖了化学工艺的主要分支方向。本学科于92年起与国外大学联合培养博士、硕士研究生,96年获硕士学位授予权。本学科拥有一支学术造诣高、敬业精神强、人员的年龄和职称结构合理、学历层次较高的学科队伍。本学科为辽宁省重点学科,并拥有辽宁省化工应用技术重点实验室。人才方面拥有辽宁省百千万人才4名,其中百人二名,千人两名。本学科拥有硕士学科专业3个,2003年开始招收工程硕士研究生。
本学科拥有在国内同类学科中较先进的教学、科研条件,除相关教研室以外,本学科下设应用化工研究所(原部级),精细化学品及工程技术研究室,化工新技术开发研究室,实验室面积3000余平方米。本学科已形成相对稳定且富有成果的研究方向,在学科发展、科技进步和国家及地方经济建设中做出了重大贡献。主要研究方向的特点如下:
开发节能工艺和技术,改造传统产业研究和开发高选择、低能耗的新技术,改造传统产业,符合国情。在本方向的诸多研究中,静态混合反应技术的开发在国内同类学科中具有突出特色。该技术可广泛应用于硝化、氯化、氧化、磺化等各种快速反应过程中。正在进行的静态混合苯绝热硝化技术及相关理论研究已达。以超临界萃取、吸附及过渡馏分脉冲式间歇精馏为代表的新型分离技术的研究也具。
清洁生产工艺过程的开发本方向着眼于工程与工艺相结合,致力于自然资源的综合利用、生产废弃物的再生利用和环境友好方式生产工艺的研究。通过合理地安排工艺路线,解决工业生产、特别是化工生产中的资源有效利用及环境保护方面的工程技术问题。目前正在开展的磷石膏两步转化法生产硫酸钾,既解决了料浆法生产磷铵中的大量副产物—磷石膏的环境污染问题,为磷石膏的综合利用开辟了一条新途径。二十一世纪,可持续发展是摆在人类面前的头等大事,清洁生产工艺的开发,具有良好的发展前景。
催化与石油化学品开发以催化作用为基础的化学品生产,其技术渗入量占目前化工生产技术的90%,具有优势的催化作用被认为是化工技术的重点。多年来本学科结合石油化学品的开发将新型催化剂的研究作为主要方向之一:糠醛常
压气相加氢制糠醇及制2-甲基呋喃催化剂、正丁烷氧化制顺酐VPO催化剂、F—
T合成低级烯烃非晶质催化剂、卤代烃催化氧化Ti2O纳米材料催化剂等的研究取得了一定的成果,部分研究成果达到。
主要科研成果
糠醛常压气相催化加氢制2-甲基呋喃
成果主要内容本项目为辽宁省自然科学基金资助课题,其核心内容是开发高效催化剂,进行糠醛常压气相加氢,高收率制取2-甲基呋喃。项目已通过辽宁省科技厅主持的科技成果鉴定,达到。
2-甲基呋喃是一种重要的有机合成中间体和溶剂,广泛应用于医药、化工、农药及香料生产等行业。其原料糠醛来源于玉米芯等可再生资源,价廉易得;而2-甲基呋喃的售价远高于糠醛,是一个具有较高附加值的产品。如能高收率制取2-甲基呋喃,其经济效益将十分可观。
目前,工业上主要采用亚铬酸铜催化剂及Cu-Cr合金催化剂,制备过程较复杂,成本高,污染严重,加氢反应在230~240℃进行,2-甲基呋喃收率均不高,只有70%左右,寿命一个月左右。本项目研制的Cu,Cr/γAl2O3负载型催化剂在反应温度、常压、H2/~5: 1、空速为300h-1的条件下,糠醛转化率接近100%,2-甲基呋喃收率达90%以上,催化剂在线再生,再生周期接近1000h,寿命达半年。其技术的先进性主要有: 1、催化剂制备工艺简单,活性组分用量少,制造成本低; 2、氢醛比和反应温度较低,2-甲基呋喃收率高,原料及催化剂单耗低; 3、催化剂可在线再生,使用寿命长,降低了生产成本,提高了经济效益; 4、催化剂制备过程无废液和对人体极其有害的物质产生,显著提高了环境效益。
此外,本项目的催化剂还可用于糠醛加氢制糠醇的生产,在反应温度130~140℃、常压、H2、糠醛摩尔比为6:1、空速为300h-1的条件下,糠醛转化率接近100%,糠醇收率达98%以上,即该催化剂可在不同的反应条件下,分别高收率制取糠醇和2-甲基呋喃。可根据市场需求调整产品结构,实现较高的经济效益。
应用范围具有氢气来源的石油化工企业。
生产条件主要设备:管式反应器、预热器、蒸发器、冷凝器、蒸馏塔、贮槽和输液泵。
市场与经济效益预测糠醛由玉米芯等可再生资源在酸性介质中水解制得,80%以上廉价出口。受国际市场影响,价格在每吨4000~8000元范围内浮动。每吨2-甲基呋喃产品可创产值2万元左右,,按年产500吨2-甲基呋喃计算,