文 献 综 述

一、 研究进展

微反应器,即微通道反应器，是一种借助特殊微加工技术，以固体基质制造的可以用于进行化学反应的三维的结构元件^[1]。微反应器一般含有小通道尺寸（当量直径小于500微米）与通道多样性，流体会在这些通道中流动，并且要求在这一些通道中发生所要求的化学反应。这样就导致在微构造的化学设备中具备非常大的表面积/体积的比率。由此带来的优势就是极大的换热效率和混合效率，即能精确控制反应温度和精确配比瞬间混匀反应物料。G.WieBmeier等人，在微反应技术的国际会议上具体描述用于多相催化的反应的微通道反应器^[2]。

美国的Dupont公司在上个世纪的90年代初率先开展微化工系统在危险化学品的生产中的应用基础方面的研究，成功开发出了用于合成异氰酸甲酷的微型的化工装置。美国的PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要开展了燃料电池氢源系统的微型化研究。反应器主体结构为一个错流式微通道换热器，它与传统相比较，拥有相同的处理能力时，反应器体积可以减小l～2个数量级。微反应器在传质、传热、恒温等方面表现出的巨大优势，使人们对微反应器技术的兴趣快速增加，越来越多的公司正在加入到微反应器的研究开发中来，这些公司也推出了自己的微反应系统。比如，2006年法国康宁公司推出了他们的微反应器Mini-lab系统，这是一个高度集成的模块化装置，所有模块都有玻璃制成^[3]。西门子公司同年也推出了微反应系统Siprocess，它的特点是每个模块都安装了用于测量和控制的电子系统，使得人们对反应过程的控制更加容易、更加精确。

因为微反应器的优点越来越被人们所认识，所以近年来它在工业生产上得到越来越多的应用。拜耳-埃尔费尔德微技术公司（Ehrfeld Mikrotechnik BTS，简称EMB)是全球领先的微反应器技术的供应商。在化工和精细化工产品生产领域，EMB开发的Miprowa系列微反应器已经被世界各大化工公司应用于工艺开发与生产中^[4]。21世纪由于环境恶化以及能源枯竭等一系列问题，使化学工业面临前所未有的机遇和挑战，而微反应器表现出的诸多优点，必将使微反应器在化学工业中发挥出巨大的作用。

环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料，

是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，在我国的市场需求也是每年不断地扩大^[5]。环丙烷于1860年由法国Oser在Wurtz的实验室中，以溴化丙烯制得的丙二醇与干燥氯化氢反应制得氯丙醇，然后再与氢氧化钾水溶液反应而首次合成。在此基础上, 美国联合碳化物公司于1931年在Charleston 建成第一座氯醇法生产环氧丙烷的工厂^[6]。目前, 工业生产环氧丙烷的方法主要是以氯醇法和共氧化法(又称联产法或哈康法)为主, 这两种方法约占世界总生产能力的90%以上^[7] 。但近两年, 过氧化氢直接氧化丙烯法(HPPO)异军突起, 并逐步进入工业领域。总的来说, 当前环氧丙烷生产技术开发的发展动向主要是传统环氧丙烷生产技术的改进和丙烯氧化新工艺研究开发等两个方面^[8]。

二、选题依据