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本作品在開發(fā)新型催化劑的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)地將反應(yīng)-反應(yīng)耦合、反應(yīng)-供熱耦合、反應(yīng)-催化劑再生耦合等結(jié)合起來，開發(fā)出新型四分式流化床反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)過程的連續(xù)化操作。本作品以氯化銨和甲醇為原料生產(chǎn)氯甲烷和氨氣的新工藝，在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品氯甲烷的同時，氨回收用于純堿生產(chǎn)過程，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，并實(shí)現(xiàn)了氯化銨的高價值利用。以本作品為基礎(chǔ)，申請國家專利1項，獲得專利公開1項。

我國的純堿產(chǎn)量居世界第一，氯化銨是純堿生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物，2010年國內(nèi)氯化銨產(chǎn)量超過1300萬噸。由于氯化銨固有的缺點(diǎn)限制了其作為化肥的使用，近年來氯化銨一直處于嚴(yán)重滯銷狀態(tài)，解決大量氯化銨的出路問題已經(jīng)成為制約純堿工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
本作品提出以氯化銨和甲醇為原料生產(chǎn)氯甲烷和氨氣的新工藝，在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品氯甲烷的同時，氨回收用于純堿生產(chǎn)過程，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，并實(shí)現(xiàn)了氯化銨的高價值利用。本作品在開發(fā)新型催化劑的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)地將反應(yīng)-反應(yīng)耦合、反應(yīng)-供熱耦合、反應(yīng)-催化劑再生耦合等結(jié)合起來，開發(fā)出新型四分式流化床反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了過程的連續(xù)化操作。
本作品針對氯化銨和甲醇制備氯甲烷和氨的反應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用流化床反應(yīng)器解決了固體氯化銨的處理問題；將兩個反應(yīng)耦合在一個反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)-反應(yīng)耦合新技術(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)的利用；四分式流化床中的第一個顆粒上下流動的流化床組合用于催化反應(yīng)，另一個上下流動的流化床組合用于催化劑顆粒的外部加熱，加熱后的催化劑作為熱載體再次進(jìn)入催化反應(yīng)流化床組合，催化劑在催化反應(yīng)流化床組合與加熱流化床組合之間的流動，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)-供熱的耦合；催化劑在加熱流化床組合中依靠在空氣存在下催化劑上積碳的燃燒提供熱量的同時，催化劑得到再生，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)-催化劑再生的耦合。由此可見，新型四分式流化床反應(yīng)器同時實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)-反應(yīng)耦合、反應(yīng)-供熱耦合、反應(yīng)-催化劑再生耦合，解決了甲醇氯化銨法生產(chǎn)氯甲烷反應(yīng)過程諸多的工程難題。
本作品具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：
1）提出了新型多耦合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩步反應(yīng)耦合、反應(yīng)與供熱耦合和反應(yīng)-催化劑再生耦合。
2）開發(fā)了新型四分式流化床反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)此技術(shù)在一個反應(yīng)器內(nèi)的連續(xù)操作。
3）開發(fā)了適用于堿性環(huán)境的酸性催化劑，達(dá)到了較高的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品收率。
現(xiàn)已有大型純堿生產(chǎn)企業(yè)與本團(tuán)隊合作，在本團(tuán)隊已經(jīng)開展的實(shí)驗(yàn)室中試實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，合作開展工業(yè) 中試實(shí)驗(yàn)研究。預(yù)期達(dá)到的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
①產(chǎn)品氯甲烷各項指標(biāo)達(dá)到HG/T 3674-2000的要求。
②本工藝應(yīng)用在聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿，在一個年產(chǎn)100萬噸純堿企業(yè)應(yīng)用，每年可減排72.8萬噸的CaCl2，減少22.4萬噸合成氨配套裝置。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
1.尚建楠,孫玉捧等.新型四分式流化床合成氯甲烷反應(yīng)器.挑戰(zhàn)杯2011年大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲省級特等獎.
2 尚建楠，孫玉捧，姜海超等.一種制備氯甲烷和氨的裝置.申請?zhí)枺?01120168421.7
3.姜海超，劉碩，尚建楠等.一種利用氯化銨和甲醇制備氯甲烷和氨的裝置和方法.公開號：CN 102019157A.
4.劉碩，尚建楠，孫玉捧等.氯化銨甲醇法生產(chǎn)氯甲烷和氨的過程研究.2010年第六屆全國化學(xué)工程與生物化工年會.
5.孫玉捧，劉碩，尚建楠等.甲醇氨氯化法反應(yīng)催化劑的研究.2010年第六屆全國化學(xué)工程與生物化工年會.