国家高技术研究发展计划（863计划）新材料技术领域 本项目本年度拟设置以下5个课题：
课题一、泡沫碳化硅基结构催化剂的设计、制备及应用关键技术
课题三、新型套管式微孔膜反应器设计及应用
课题四、新型高效烯烃聚合反应器技术
课题五、离子液体/超临界二氧化碳两相反应技术
课题一、泡沫碳化硅基结构催化剂的设计、制备及应用关键技术
1、研究目标
掌握泡沫碳化硅结构催化剂的结构设计、制备及应用关键技术，结合天然气绝热转化制合成气技术工业
中试，研制出满足天然气绝热转化制合成气工艺要求的泡沫碳化硅结构催化剂，实现中试应用，为工业化开发奠定基础。
2、主要研究内容
泡沫碳化硅结构催化剂的传热、传质和动量传递特性研究；泡沫碳化硅结构催化剂的设计与优化；泡沫碳化硅组成、工艺与性能的关系及调控；异形复杂泡沫碳化硅的低成本工业性精确制备技术；泡沫碳化硅上催化剂活性涂层的制备及活性组元的负载技术；泡沫碳化硅结构催化剂连续化制备工艺技术研究。
3、主要考核指标
（1）网孔尺寸0.1mm－5mm的异形系列泡沫碳化硅材料具备：孔隙率≥70%，盲孔率≤1%，抗压强度≥30Mpa，弯曲强度≥10Mpa，热导率≥30W/m?k；成型加工性能满足各种结构化催化反应器的要求；建成泡沫碳化硅材料工业示范生产线：1000吨/年；
（2）用于百吨级天然气绝热转化制合成气中试的泡沫碳化硅结构催化剂满足以下要求：泡沫碳化硅上活性涂层比表面积≥150m2/g，泡沫碳化硅结构催化剂与不锈钢管焊接接头的结合强度≥15MPa，催化剂稳定性≥1000h。
金属按键4、课题经费：拟支持国拨经费650万元。
5、课题实施年限：2－3年。
课题二、微通道反应器技术及其示范应用
1、研究目标
研究微通道反应器在强放热、易燃易爆反应过程的强化作用，通过对混合和传热过程的强化，提高反应速率和反应器的移热速率，显著提高反应装置的时空产率。以氯苯硝化、甲乙酮过氧化反应为示范应用对象，研究微通道反应器的设
计、加工和集成技术，建成成套微通道反应器系统样机，完成台架试验，形成具有自主知识产权的强放热、易燃易爆反应过程强化控制的微通道反应器技术。
2、主要研究内容
强化混合、传热的微通道反应器结构设计、加工与封装技术，微通道反应器内的混合、传质、传热规律及其与反应过程的耦合效应研究；
3、主要考核指标
设计和建成10吨/年的二硝基氯苯和过氧化甲乙酮的连续生产成套台架试验的微通道反应器示范样机，装置总体积小于10升；氯苯转化率≥99％，二硝基氯苯选择性≥97％，反应速度比传统生产过程提高50倍以上，硝化微反应器件耐压>30kg/cm2；过氧化甲乙酮产品活性氧含量11.0％－11.5％，闪点（开杯）70℃以上。
4、课题经费：拟支持国拨经费160万元。
5、课题实施年限：2－3年。
课题三：新型套管式微孔膜反应器设计及应用
1、研究目标
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针对精细化工快速复杂反应过程和纳米材料结晶过程，设计开发高度强化微观混合的新型套管式金属微孔膜反应器，通过对微观混合的强化及对物料初始分布的调控，显著提高目标产品的选择性和设备处理能力，从而减少副产物、降低后续分离过程能耗。研究形成套管式金属微孔膜反应器的设计方法与制造技术，建成实验室应用示范装置，形成具有自主知识产权的微观混合控制反应过程强化的套管式金属微孔膜反应器技术。
2、主要研究内容
cn-m金属微孔膜材料的开发与加工技术；新型套管式金属微孔膜反应器设计与加工技术；套管式金属微孔膜反应器内的流体微观混合和反应机制研究；套管式微孔膜反应器内反应与结晶过程强化与控制工艺研究及其示范应用。
3、主要考核指标
形成孔径范围在5－100微米范围内可调控的烧结金属微孔材料制备技术，膜材料的孔隙率在30－60%之间可控，比表面积大于20m2/g，强度大于100Mpa，为套管式微反应器提供核心组件；设计并制备出套管式金属微孔膜反应器，设备原料处理能力不小于5L/min；以I－/IO3－平行竞争复杂有机反应为评价体系，微孔膜反应器的离集指数（反映选择性）比搅拌釜反应器降低10倍以上，选择性显著提高；应用于纳米颗粒合成，制备的纳米铜平均粒度小于20nm，有机药物颗粒头孢呋辛酯平均粒度小于300nm。
4、课题经费：拟支持国拨经费120万元。
5、课题实施年限：2－3年。
课题四：新型高效烯烃聚合反应器技术
1、研究目标
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掌握扩散与阻隔可控的烯烃聚合反应过程规律，设计开发新型高效烯烃聚合反应器技术，突破多元配位催化剂复合、双峰分子量分布及支链分布可调的核心工程技术。建成中试装置，完成中试试验。实现反应单元节能40%以上，同时产品性价比显著提高。
2、主要研究内容
新型高效烯烃聚合反应器技术：利用可控技术，设计Z－N和茂金属、Z－N 和Cr催化剂、茂金属和茂金属在微球载体上的复合，实现复合催化剂的制备与放大；研究开发新型单一聚合反应器技术；
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烯烃聚合反应器产品质量在线调变技术：利用现代检测原理，设计制作小型传感器，在线测定聚合物的结构参数，实现产品质量的在线调变。
3、主要考核指标
开发出复合催化剂和单一反应器聚合技术，实现在单一聚合反应器内生产双峰聚乙烯产品目标，并完成200吨/年的乙烯聚合中间试验。生产活性≥4000kg/kg，产品的MFR≥100。与现行双反应器工艺相比，单元节能≥40%；利用产品质量在线调变系统，产品熔指、密度和结构均匀度与目标值的偏差小于5％。流程工业在线
4、课题经费：拟支持国拨经费100万元。
5、课题实施年限：2－3年。
课题五：离子液体/超临界二氧化碳两相反应技术
1、研究目标
突破离子液体/超临界二氧化碳两相反应－分离过程和设备的技术关键，掌握工程化关键技术；建成离子液体/超临界二氧化碳两相反应强化技术的实验室示范装置，形成具有自主知识产权的新技术。
2、主要研究内容
开发超临界CO2/离子液体两相催化体系的反应－分离集成过程和设备；研究开发具有催化和溶剂双功能且对水和空气稳定的室温离子液体；超临界CO2/离子液体体系的相平衡及相关的物化性质的测定，研究超临界CO2对离子液体催化性能和溶剂性能的影响规律和机制，探索超临界CO2/离子液体体系反应－萃取过程的普遍规律；建立超临界CO2/离子液体两相反应/分离集成过程的模型；研制超临界CO2/离子液体两相反应/分离集成过程的设备，建立实验室示范装置；通过超临界CO2/离子液体体系中维生素E的合成研究，提供医药清洁反应
－分离过程的集成生产技术新工艺。
3、主要考核指标
建成新型酸性吡啶磺酸离子液体合成的实验室示范装置；建成合成维生素E 的离子液体/超临界二氧化碳两相反应－分离实验装置；异植醇或植醇的转化率达到95％－100％，选择性达到60％－95％。
4、课题经费：拟支持国拨经费100万元。
5、课题实施年限：2－3年。
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