科创中国

石化及精细化工产业是辽宁省的支柱产业，然而，我省化工产业的发展仍然存在问题：大部分化工产业仍为传统间歇生产方式，存在较多弊端；企业自主研发能力不强，相应的工程开发、装备研究能力和投入不足；化工安全生产事故频发，面临严峻的安全环保形势，化工业亟需转型升级。项目单位开发的微化工技术能够很好的支持沈阳市化工企业的技术升级，解决安全和环保问题。项目单位打造了国内首个微化工技术开发全链条的研究中心，集工艺开发、流体过程模拟与微化工设备设计制造，避免了从国外购买微反应器价格昂贵，公司的设备难以满足研发人员根据工艺特点对设备进行合理优化的弊端，全面的微化工专业开发能力实现设备与工艺良好的结合，助力企业安全生产和优化升级提供创新技术。 本项目聚焦于农药中间体领域的微化工技术开发，与辽宁众辉生物科技有限公司合作开发间三氟甲基苯胺微通道连续重氮化技术，通过签订技术开发合作合同开展了实质性合作，完成从小试工艺研究到确立生产工艺技术方案，现已完成1500t/年生产装置建设，正在共同进行试生产工作。该项成果极大地提升了生产的安全性、降低物耗和能耗，实现柔性生产、降本增效的目的。

本项目通过开发微反应化工技术，为辽宁省化工行业的安全高质量发展提供支持。通过建设“制造、基础、应用”一体化微通道技术创新研究平台，实现装置设备柔性化、控制自动化、数据信息化，研究装置可开展覆盖精细化工15种以上危险工艺研究，能够提高能源、资源利用效率，达到节能降耗的目的，帮助化工企业实现转型升级，对提升沈阳市乃至全省的化工生产安全和高质量至关重要。 微化工技术在农药领域涉及的硝化、加氢和重氮化等危险工艺中的应用，能够实现过程强化、增强传质传热效果的目的。项目重点针对目前化工企业采用传统工艺间歇釜式重氮化存在的安全性差、反应器体积大、产品质量低、能耗高等问题，开发微通道连续重氮化技术。通过微化工技术重点解决重氮化反应放热速度快、放热量大而导致的安全问题，实现快速强化混合的目的。制造了万吨级通量的钽材生产装置，降低亚硝酸钠用量，减少硫酸用量，节约能耗，持液量低，提高安全性等。解决了过程强化难题，实现农药中间体的绿色、安全、高效、稳定生产。

微反应器行业发展前景较好，精细化工品领域应用需求较高。微反应器又被称作为微通道反应器，是一种反应物质在微小通道内连续流动、发生反应、实现换热的装备。微反应器是微混合器、微换热器、微控制器等微通道化工设备的统称。微反应器中的“微”指的是工艺流体通道在微米级，而不是微反应器的外形尺寸微小。随着对于微反应器生产技术的不断优化，微反应器的反应通道尺寸不断缩小，已经达到微米级别，通常在10到100微米之间。微反应器在生产中的应用能够改进产品品质、可连续安全生产、降低能耗、提高收率，因此备受市场青睐，当前主要被应用在医药、农药、精细化工品等领域，受益于终端产业的发展，微反应器市场需求持续攀升。由于微反应器具有表面积大、可连续操作等特点，使得能够精确控制生产工序。相较于传统的间歇反应工艺，微反应器具有混合效率、强的换热能力、极窄的停留时间分布、重复性好、高速混合、系统响应迅速等优点，从而达到高安全性。目前微反应器主要应用在不同相态的反应过程中，如液液反应、气液反应、气固相催化反应、气液固反应等。

依托于沈阳化工研究院，2021年获批成立辽宁省微化工专业技术创新中心。团队负责人鄢冬茂教授长年从事化工新材料和精细化学品连续化生产新工艺开发，应用微通道反应器、管式反应器等连续化反应技术开发，催化剂技术开发，解决精细化学品生产涉及危险工艺的安全和环保问题。团队是一支集化学工艺开发、流体过程模拟与微通道工程制造，全面、全能、综合的微通道队伍，项目团队达30余人，骨干成员90%以上为硕士/博士研究生，每年可培养研究生1-3名，为行业发展提供后备力量，输出重要人才。现有微通道反应技术研究实验室面积超过1000平米，设计开发及引进系列高性能微反应器和混合器，配备数控机床、电化学刻蚀等微加工装备，设备设施齐全，设备原值达到2000万元，开发以微化工和催化加氢为基础的智能、环保、安全的化工产品连续化制造技术，可实现从源头遏制安全事故的发生，为危险工艺实现本质安全。团队近几年共完成或持续完成科研开发项目20余项，各项科研任务均按计划通过各级项目管理部门的验收，承担和参与国家重点研发计划项目课题3项，承担国家自然科学基金重点基金1项，授权中国发明专利30余项，发表文章50余篇，荣获3项国家和省部级奖励

在人口老龄化背景下，我国医药产业处于快速发展趋势，将带动微反应器需求攀升。而在精细化工品领域，微反应器可应用在30%左右的精细化工品生产中，虽然精细化工品普遍产量较低，但由于细分产品种类较多，因此市场规模庞大。在2020年微反应器主要被应用在特种化学品，市场占比在60%左右。在2021年全球微反应器市场规模约为3.5亿美元，预计未来五年仍将呈现快速发展趋势，到2026年全球微反应器市场规模将达到7.4亿美元，年复合增长率达到16%左右。我国在微反应器领域研究已有数十年，在产品的设计、生产技术方面已有较为显著的成果，国内企业竞争力提升。微反应器主要应用在医药和精细化工品领域，受益于终端产业发展。

高校园所技术团队与委托企业通过委托研发的形式，由企业出资，进行项目研发合作，一般情况下，该技术产权归属于委托的企业，主要是发挥委托企业的市场和客户优势，进行成果转化。