上海市技术发明一等奖

项目完成人：朱子彬、吴德荣、朱学栋等

项目完成单位：华东理工大学(招生办)、中国石化集团上海工程有限公司等

该发明属于先进制造大型化工设备技术领域。苯乙烯单体是一种重要的石油化工原料，2006年我国进口依存度达50%以上。催化重整生产的汽油辛烷值高且几乎不含硫和烯烃，是理想的清洁汽油调合组分，目前国内我国成品汽油中重整汽油只占15%左右。但乙苯绝热负压脱氢制苯乙烯和催化重整装置的大型径向反应装置均被国外大公司所垄断，严重制约了国内大型化工设备制造技术的发展。我国大型化工设备领域与国外的差距，并非全是化工设备制造业本身，而主要在于大型化工设备的化学工程前沿开发以及对核心装置-反应器的创新性研究的严重不足所致。

发明在对变质量流动深入的理论研究和各类径向反应装置进行长期分析后，经大型冷模试验、计算机模拟和工程放大，从理论上、结构上和关键技术上进行了突破，解决了径向反应流动装置大型化过程中的理论、设计和制造问题。该发明国际上首次采用轴径向二维流动反应技术应用到真空条件下的乙苯脱氢制苯乙烯装置中，取消了催化床上部的机械密封，扩大气体流通通道，反应装置有更低的压降，充分满足了在负压下脱氢反应的特殊工艺要求；消除催化床中的滞流区，更有利于减少副反应。发明了大型离心式Π型流动径向反应装置，使催化床层内流体流动更为优化，温度场合理，国际上首次应用于低压催化重整制清洁汽油装置中。提出了独有的高均匀度的流体均布新技术，采用分流与集流流道的组合优化技术和导流锥分布装置的最佳设计技术, 解决了长径比高达拾倍以上的薄床层径向反应装置中的流体均匀分布问题。发明的的架空复式多孔板催化剂支承结构，满足了反应装置内结构和强度的安全。开发的快速喷射流混合技术采用异孔径、双喷射流的结构，提高了主体扩散、强化了湍流扩散，完全满足了苯乙烯反应装置内对混合的特殊工艺。采用第二反应器和再热器的一体化设计技术，体外再热器逆流换热，减少了负压空间，降低了高温材料的使用温度、制造难度和设备费用。构建的大型冷模试验和计算机数学模型相结合的大型工业反应装置的新开发方法，解决了从实验室热态小试到大型工业反应装置的工程放大的一系列难题。

发明的特点在于优化的反应器内流体流场控制技术，解决了反应装置特点与反应特性相匹配的问题，优化的反应器结构满足工程制造和安装，所达到的关键技术指标明显优于现有同领域其它技术，居国际先进水平。

该项成果共取得发明专利8项，发表被SCI收录的相关论文20多篇。发明技术成熟稳定，已规模化生产和广泛应用，在中石油和中石化的十几套苯乙烯装置和二套催化重整装置上成功应用，其中六套装置节支额达5975余万元，新增利税25亿余元。创造了显著的经济效益和社会效益。

这一技术打破了国外技术垄断，具有极强的市场竞争力，推动了我国工业大型反应装置的开发、设计、制造和生产工艺技术的全面提升。