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需求背景

氰胺是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、农药、染料、树脂等多个领域。氰胺的传统制备方法主要包括氢氰酸法和石灰氮法，但这些方法存在工艺复杂、能耗高、污染严重等问题。近年来，尿素制氰胺工艺因其原料易得、工艺简单、能耗低、污染小等优点，逐渐受到关注。尿素制氰胺工艺通过尿素在催化剂作用下脱水生成氰胺，具有良好的工业应用前景。

然而，现有的尿素制氰胺工艺在实际应用中仍面临诸多挑战。例如，工艺过程中容易出现管路堵塞、进料量小等问题，影响生产效率和产品质量。此外，催化剂的设计和优化也是影响工艺性能的关键因素。催化剂的转化率和选择性直接关系到氰胺的产率和纯度。因此，亟需对尿素制氰胺工艺进行完善和优化，解决现有工艺中的问题，提升工艺性能和产品质量。

需解决的主要技术难题

1. 工艺过程的完善和优化：现有的尿素制氰胺工艺在实际应用中容易出现管路堵塞、进料量小等问题。需要研究和优化工艺参数，如反应温度、压力、停留时间等，确保工艺过程的稳定性和高效性。通过实验和模拟，分析管路堵塞的原因，提出解决方案，提升工艺的连续性和稳定性。

2. 催化剂的设计和优化：催化剂的转化率和选择性是影响尿素制氰胺工艺性能的关键因素。需要研究和设计高效的催化剂，确保其在高温高压条件下具有良好的稳定性和催化活性。通过改性、掺杂等方法，优化催化剂的组成和结构，提升其转化率和选择性，确保氰胺的高产率和高纯度。

3. 反应机理的研究：尿素制氰胺反应的机理复杂，涉及多种中间体和副产物。需要通过实验和理论研究，深入探讨反应机理，揭示反应过程中各组分的作用和变化规律，为工艺优化提供理论依据。

工艺设备的改进：尿素制氰胺工艺需要高效的反应设备和传质设备。需要研究和设计适用于尿素制氰胺工艺的专用设备，确保设备具有良好的传热传质性能和耐腐蚀性能，提升工艺的安全性和可靠性。

期望实现的主要技术目标

1. 优化工艺参数，提升工艺性能：通过研究和优化工艺参数，如反应温度、压力、停留时间等，解决管路堵塞、进料量小等问题，确保工艺过程的稳定性和高效性。

2. 设计高效催化剂，提升转化率和选择性：通过改性、掺杂等方法，设计和优化高效催化剂，确保其在高温高压条件下具有良好的稳定性和催化活性，提升尿素制氰胺工艺的转化率和选择性。

3. 深入研究反应机理，提供理论依据：通过实验和理论研究，深入探讨尿素制氰胺反应的机理，揭示反应过程中各组分的作用和变化规律，为工艺优化提供理论依据。

改进工艺设备，提升工艺安全性和可靠性：研究和设计适用于尿素制氰胺工艺的专用设备，确保设备具有良好的传热传质性能和耐腐蚀性能，提升工艺的安全性和可靠性。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备制造业智能转型产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2024-10-09

王诗文

桂林信息科技学院

服务团专家

综合评价

1.此需求描述足够清晰以便专家进行需求跟进。需求明确指出了尿素制氰胺新工艺开发中的各个关键环节的问题和目标，包括工艺过程、催化剂、反应机理和工艺设备等方面，为专家提供了明确的研究方向。 此项需求对产业发展具有重大意义。氰胺作为多个领域的重要原料，其生产工艺的改进将提高产品质量和生产效率，降低生产成本，减少污染排放。这有助于推动医药、农药、染料、树脂等多个相关产业的发展，提高整个产业的竞争力。 2.由于此需求涉及化学工程、材料科学、催化技术等多学科领域，可能需要跨行业专家共同解决。例如，在催化剂设计方面可能需要材料科学专家提供专业知识，在反应机理研究方面可能需要化学工程和理论化学方面的专家参与。 3.技术对接方案框架如下：首先，企业与相关专家进行深入的技术交流，让专家全面了解企业在尿素制氰胺工艺开发中已有的工作基础和面临的问题；其次，根据专家的专业领域进行分工，明确各个专家在工艺过程优化、催化剂设计、反应机理研究和工艺设备改进等方面的具体任务；然后，建立定期的沟通和交流机制，及时汇报研究进展和遇到的问题，共同商讨解决方案；最后，对开发的新工艺进行中试和工业化应用的可行性评估。

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