周政
职务: 博士生导师
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个人简介

1995年清华大学化工系本科毕业,1998年获中国科学院山西煤炭化学研究所煤气化专业硕士学位,1998年至2000年在江苏省化工厅工作,2003年南京大学化学化工学院物理化学专业博士毕业并留校任教,2013年获南京大学华英基金资助赴美国华盛顿大学化工系和环境系学习和访问研究,2014年回到南大,2016年晋升为教授,2017年被评聘为博士生导师。自2003年以来至2018年,长期担任南京大学化工系副系主任和南京大学分离工程研究中心副总工程师、中国石油和化学工业联合会高端专用化学品绿色制造工程研究中心(南京大学)副主任。 2018年底至今,受聘兼职担任南京延长反应技术研究院有限责任公司研发总监。2019年入选为南京市科技顶尖专家集聚计划人才。2021年获得中国化工学会基础研究成果奖一等奖。

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工作经历

1998年8月2000年8月

江苏省化工厅

主任科员

200092003-07

南京大学

博士生

2003年8月起至今

南京大学

教授、博导

2018年10月起至今

南京延长反应技术研究院有限公司

研发总监(兼任)


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研究方向

研究方向包括天然产物绿色开发技术;强化反应与精细分离及耦合技术;三废资源化技术;炼油、石化、煤化工、精细化工、环保等领域的加氢、氧化、氯化、水合、酯化等的反应器强化技术等。

在精细分离技术领域,提出超级浮阀塔板(SVT)的非平衡热力学原理以及设计研发理论与工业调控方法。研发的母子浮阀塔板、95型塔板、导流塔板等技术已推广应用150余套装置(包括自身推广和专利许可企业推广),分布在石化、煤化工、制药、新材料等多个行业,遍及20多个省市区。既有美、德、日、韩等国企业,也有中石化、中石油、神华等国有大型企业及民营中小型企业。经不完全统计,自1998年以来,已累计新增产值400多亿元、利税100多亿元,从工业废气中回收100.5万吨氮氧化物制成硝酸,从废液中回收醋酸丁酯、正丁醇、甲醛、醋酸等化学溶剂256.2万吨。

在强化反应技术领域,提出了微界面强化反应技术的理论方法和技术原理以及调控手段;建立了系列调控数学模型,这些模型可依据输入的能量调控微颗粒(微气泡或微液滴)的尺寸和数量、多相界面大小和相间传质速率,进而根据输入的能量,计算和设计反应器的结构,从而可在反应体系的催化剂、物料配比、操作条件等不变的情况下,实现工业反应器反应效率的成倍提高,能耗、物耗、水耗、污染物排放等大幅降低的目标;解决了一直困扰该领域如何大规模制造微气泡(微米级尺度)的核心问题,在国际上首次提出了微气泡系统的Q-CTHMIS测试方法,实现了数以十亿计的微气泡反应系统的在线测试与表征;研发了微界面强化浆态床(悬浮床或乳化床)加氢反应器和氧化反应器、微界面强化固定床加氢反应器、微界面强化湿法氧化反应器、微界面强化氯化反应器、微界面强化酸解反应器、微界面强化酯化或水合反应器等系列微界面反应技术装备与平台,为该技术的大规模工业化应用提供了硬件支持。由两院院士组成的专家组认为:该技术具有原创性和自主知识产权,多项关键技术已达到国际领先水平这是一项可能给炼油工业带来革命的技术。微界面传质强化技术已在渣油加氢、油煤共炼,石化产品加氢、氧化、氯化、酯化、水合,高盐度难降解工业废水的湿法氧化、臭氧化等领域大量推广应用,已产生数十亿元的经济效益。


学术成果

已发表文章:

[1] Ying Liu, Zijie Zhang, Jingbo Yuan, Yi Wang, Zhibing Zhang, Zheng Zhou*, Jia Liu*. Effect of interfacial activity of quaternary ammonium cation on kinetics of  epoxidation of allyl chloride with hydrogen peroxide[J]. Applied Catalysis A, General, 2022, 645, 118839.

[2] Ying Liu, Zhi Cao, Zheng Zhou*, Aidong Zhou. Imidazolium-based deep eutectic solvents as multifunctional catalysts for  multisite synergistic activation of epoxides and ambient synthesis of  cyclic carbonates[J]. Journal of CO2 Utilization, 2021, 53 ,101717

[3] Ying Liu, Hanzhao Yan, Jia Liu, Wanglai Dong, Zhi Cao, Xingbang Hu, Zheng Zhou*. Acidic deep eutectic solvents with long carbon chains as catalysts and reaction media for biodiesel production[J]. Renewable Energy, 2020, 162, 1842-1853.

[4] Ying Liu, Jia Liu, Hanzhao Yan, Zheng Zhou,* and Aidong Zhou. Kinetic Study on Esterification of Acetic Acid with Isopropyl Alcohol Catalyzed by Ion Exchange Resin[J]. ACS omega, 2019, 4, 19462−19468.

[5] Hongzhou Tian, Shaofeng Pi, Yaocheng Feng, Zheng Zhou, Feng Zhang, Zhibing Zhang. One-dimensional drift-flux model of gas holdup in fine-bubble jet reactor[J]. Chemical Engineering Journal, 2019.

[6] Gaodong Yang, Si Chen, Xiabing Li, Chengzhi Liu, Jian He, Weiping Ding, Zheng Zhou,Zhibing Zhang.Study on Methyl Esterification of Salicylic Acid Using an Intensified Fixed Bed Reactor[J]. International Journal of Chemical Reactor Engineering,2019.

[7] XiangPan, LiDing, PeichengLuo, HuaWu, ZhengZhou, ZhibingZhang. LES and PIV investigation of turbulent characteristics in a vessel stirred by a novel long-short blades agitator[J]. Chemical Engineering Science, 2018, 176: 343-355.

[8] Xiangpo He, Ruyin Xu, Yunpeng Wang, Feng Zhang, Yu Lei, Zheng Zhou, Zhibing Zhang. Methoxylation of dihydromyrcene in an intensified fixed bed reactor[J].Chemical Engineering Research and Design, 2017, 122:254-262.

[9] Guoqiang Yang, Huiyuan Du, Jia Liu, Zheng Zhou, Xingbang Hu, Zhibing Zhang.Oxidation of olefins using molecular oxygen catalyzed by a part per million level of recyclable copper catalyst under mild conditions[J].Green Chemistry, 2017, 19(3):675-681.

[10]高子雅, 王宝荣, 周政, 郑丽敏, 张志炳.NMP-LiCl-H2O体系配合物的结构与解络方法初探[J].南京大学学报(自然科学),2018,54(04):672-679.

[11]刘承智, 杨高东, 周政, 张志炳, 梁银春.辛酸甲酯合成新工艺的研究[J].南京大学学报(自然科学),2018,54(03):612-621.

[12]张志炳, 田洪舟, 张锋, 周政.多相反应体系的微界面强化简述[J].化工学报,2018,69(01):44-49.

[13]王广辉, 杨高东,周政,张志炳.丙酸异龙脑酯的合成、反应热力学和反应动力学研究[J].南京大学学报(自然科学), 2019, 55(03):486-497.

拥有专利(部分):

[1]Integrated system technique for coupling fixed bed and jet fluidized bed to separator unit

[2]Fixed bed reactor of liquid-enhanced immersion type

[3]Multiphase catalytic tower type impinging stream reactor

[4]多级强化固定床反应器及其使用方法

[5]尾气处理装置和工艺以及环己烷生产装置

[6]苯加氢生产环己烷的装置和工艺

[7]一种固定床和喷射浮动床与分离单元耦合的集成系统工艺

[8]一种连续化合成聚碳酸亚丙酯多元醇的装置及方法

[9]一种超高效油脂水解反应器及反应工艺

[10]多级并联强化固定床反应器及其使用方法















课程名称、上课时间地点

课程号          课程名称                     上课时间地点

13020040       精细化学品导论             周一 第2-4节 化学楼D407或D408 1-17周

13020080       化工工艺安全及实践      

13030390       生产实习与化工技术创新    

13030440       有机单元反应及过程                

教学大纲、考试要求

《生产实习与化工技术创新》教学大纲

参考资料:

1.《氨碱生产技术》(内部资料)2.《氯化苯生产技术》(内部资料)3.《东方公司化工装置介绍》(内部资料)

教学内容:

梅兰公司部分:

一   梅兰企业文化、概况介绍,入厂安全教育

二   氯碱厂总体工艺学习

三   盐水处理工段学习

四   盐水电解DM∕IM生产工段学习

五   氯氢处理工段学习

六   液氯、盐酸、高纯酸生产贮存工段学习

七   氯化物与氟材料工段学习

南化公司部分:

一   南化企业文化、概况介绍,入厂安全教育

二   硝酸工段学习

三   硫酸工段学习

四   磷酸工段学习

五   硝铵工段学习

恒茂公司部分:

一   恒茂企业文化、概况介绍,入厂安全教育

二   原材料存放及塔内件制造工段学习

三   反应器、换热器制造工段及设备后处理学习

教学目标:

通过此实践课程的学习,学生应掌握工业化大规模生产化工基础原料的工艺,包括相关的流程、设备、仪表以及操作要领,同时了解从基础化工原料到复杂高附加值化工产品的完整产业链及相关的开发过程,学习如何通过技术创新开拓市场并提高企业的竞争力。掌握企业的各项安全规程及要求,牢固树立“安全第一”的生产理念。初步接触到现代化企业的管理模式和手段,为毕业后走上工作岗位获取感性认识。


《化工工艺安全及实践》教学大纲

参考资料:

弗朗西斯·施特塞尔 著 陈网桦,彭金华,陈利平 译 《化工工艺的热安全——风险评估与工艺设计》 科学出版社

教学内容:

第一章 绪论(4学时)

1 化工生产的特点与安全

2 化工生产的重大危险源

3 风险分析

4 危险化学物质

5 化工生产事故

6 劳动保护技术常识


第二章 化工工艺安全基础(6学时)

1 安全生产与运行操作

2 工艺参数的安全控制

3 自动控制与安全联锁

4 典型事故案例分析

4.1 某化工厂“5?11”爆炸事故

4.2 某黄金冶炼有限公司氰化氢泄露


第三章 化工反应过程安全技术(10学时)

1 氧化还原反应反应

2 卤化、硝化、磺化与催化反应

3 聚合与裂解反应

4 电解反应

5 烷基化反应

6 重氮化反应

7二次反应的影响及预防

8 典型事故案例分析

8.1 氧化反应事故

8.2 加氢还原反应事故

8.3 硝化反应事故

8.4 聚合反应事故


第四章 化工单元操作安全技术(10学时)

1 物料输送

2 加热及传热过程

3 冷却、冷凝与冷冻

4 熔融

5 蒸发与蒸馏

6 吸收

7 萃取

8 过滤

9 干燥

10 粉碎、筛分和混合

11 储存

12 典型事故事故分析

12.1 物料输送事故

12.2 加热事故

12.3 蒸发事故

12.4 蒸馏事故 

12.5 过滤事故

12.6 干燥事故

12.7 混合事故


第五章  反应器安全知识(8学时)

1 间歇反应器

2半间歇反应器

3连续反应器

4 反应器安全技术

5 风险降低措施


第六章 化工工艺安全技术(8学时)

1 煤制气生产过程安全技术

2 合成氨生产过程安全技术

3 纯碱生产过程安全技术

4 氯碱生产过程安全技术

5 氯乙烯生产及聚合过程安全技术

6 聚丙烯生产过程安全技术

7 苯酚、丙酮生产过程安全技术

8 典型事故事故分析

8.1 氯碱生产事故案例

8.2 事故现场照片


第七章 化工检修安全技术(6学时)

1 化工检修的安全管理

2 装置的安全停车处理

3 化工检修安全技术

4 装置的开车

5 典型事故事故分析

5.1 案例阅读

5.2 案例剖析


第八章 化工管道设备保温与防腐安全技术(4学时)

1 化工管道设备保温安全技术

2 化工管道设备防腐安全技术

3 典型事故事故分析

教学目标:

通过学习,掌握化工生产的特点,了解安全在化工生产中的地位。熟悉化工生产中的重大危险源,掌握危险源的危险、危害因素,了解危险化学物质及其分类,掌握化工事故的分类和化工生产事故的特征;熟悉化工生产事故的处置程序。


《有机单元反应及过程》教学大纲

参考资料:

唐培堃等,精细有机合成化学与工艺学,化学工业出版社,2006 

张铸勇,精细有机合成单元反应,华东理工大学出版社,2006

教学内容:

(一)精细化学品合成原料来源

1.1 天然气和石油

1.2 煤

1.3 蜡和油脂

1.4 碳水化合物

(二)精细有机合成反应理论

2.1 有机反应基础知识

2.2 有机反应理论

(三)磺化及硫酸化

3.1 概述

3.2 磺化剂、硫酸化剂

3.3 磺化及硫酸盐化反应历程

3.4 影响因素

3.5 磺化方法及硫酸化方法

3.6 磺酸的分离

3.7 反应实例

(四)硝化反应

4.1 概述

4.2 硝化反应理论

4.3 硝化反应的影响因素

4.4 工业硝化

4.5 反应实例

4.6 其他引入硝基的方法

4.7 亚硝化反应

(五)卤化反应

5.1 概述

5.2 脂肪烃及芳香烃侧链的取代卤化

5.3 芳环上的取代卤化

5.4 加成卤化

5.5 置换卤化

5.6 氟化、溴化和碘化

(六)烷基化反应

6.1 概述

6.2 烷基化反应的基本原理

6.3 相转移烷基化反应

6.4 工业应用实例

(七)酰化反应

7.1 概述

7.2 氮酰化反应

7.3 碳酰化反应

7.4 反应实例

(八)重氮化及偶合反应

8.1 概述

8.2 重氮化反应

8.3 偶合反应

8.4 反应实例

(九)加氢反应

9.1 概述

9.2 加氢反应历程和动力学

9.3 加氢催化剂

9.4 不饱和烃的加氢

9.5 含氧化合物的加氢

9.6 含氮化合物的加氢

9.7 液相加氢工艺

9.8 气相加氢工艺

(十)还原反应

10.1 概述

10.2 在电解质溶液中的铁屑还原

10.3 锌粉还原

10.4 含硫化合物还原

10.5 水合肼还原

10.6 其他还原方法

(十一)氧化反应

11.1 概述

11.2 空气液相氧化反应

11.3 空气气固接触催化氧化反应

11.4 化学氧化反应

(十二)氨解反应

12.1 概述

12.2 氨解反应的基本原理

12.3 影响因素

12.4 氨解方法

12.5 应用实例

(十三)羟基化反应

13.1 概述

13.2 卤化物的水解羟基化

13.3 芳磺酸盐的碱熔

13.4 芳伯胺和重氮盐的羟基化

13.5 芳环上直接羟基化

13.6 烃类氧化法制酚

13.7 由芳羧酸合成羟基化合物

13.8 烷氧基化与芳氧基化

13.9 酚类的变色原因及其防止

13.10 醇类和酚类的分析鉴定

(十四)酯化反应

14.1 概述

14.2 羧酸法

14.3 羧酸酐法

14.4 酰氯法

14.5 酯交换法

14.6 羧酸盐与氯烷的酯化法

14.7 直接由羧酸及烯烃制取酯

14.8 腈的醇解

14.9 烯酮法

(十五)缩合反应

15.1 概述

15.2 醛酮缩合反应

15.3 醛酮与羧酸及其衍生物的缩合反应

15.4 醛酮与醇的缩合反应

15.5 酯的缩合反应

15.6 烯键参加的缩合反应

15.7 成环缩合反应

(十六)有机合成设计基本原理与方法

16.1 概述

16.2 有机合成与工业合成

16.3 有机合成基本知识

16.4 逆向合成路线设计技巧

16.5 官能团的保护

16.6 导向基的作用

16.7 立体化学的选择性与控制

16.8 合成设计路线的评价标准

教学目标:
通过对精细有机合成反应及其相关工程工艺方面的介绍,加深学生对经典有机合成反应和传统化工工艺的理解,让学生对精细有机合成反应及过程产生更详细、更具体化的认识;使学生通过本课程的学习,初步掌握设计工业合成路线的方法,将精细有机合成的理论与实际更好地结合起来。

《精细化学品导论》教学大纲

参考资料:

梁梦兰,表面活性剂和洗涤剂,科学技术文献出版社,1990

冯亚青等,助剂化学剂工艺学,化学工业出版社,1997

唐培堃等,精细有机合成化学与工艺学,化学工业出版社,2006

教学内容:

第一章绪论(4课时)

第一节化学品分类

第二节精细化学品的分类

第三节精细化学品的特征

(一)生产特征

(二)经济特征

(三)商业特征

第四节精细化学品的发展趋势

第五节新品种研发

(一)新生产工艺和技术的研究

(二)新设备和生产装置的研制

(三)副产物的综合利用

第二章精细化学品的主要原料(6学时)

第一节石油

(一)石油资源

(二)原油的化学组成

(三)石油的加工过程

(四)石油的加工反应

(五)乙烯的化学反应

第二节煤炭

(一)煤炭资源

(二)煤的分类

(三)煤的化学结构

(四)煤炭的深度加工

第三节天然气

(一)天然气资源

(二)天然气的分类

(三)天然气的分离

(四)天然气的利用

第四节天然油脂

(一)油脂分类

(二)各种油脂的组成与特征

(三)油脂的基本化学反应

(四)油脂的应用

第三章表面活性剂(16学时)

第一节表面活性剂简介

第二节表面活性剂基本结构及分类

(一)表面活性剂的基本机构

(二)表面活性剂分类

(三)表面活性剂分子结构特征

第三节表面活性剂的溶液

(一)表面张力和界面张力概念

(二)表面活性剂溶液中的胶束

(三)临界胶束浓度

(四)表面活性剂溶液的表面张力特征

(五)液-液界面张力的特征

第四节表面活性剂的吸附

第五节表面活性剂的应用原理

(一)洗涤原理

(二)润湿原理

(三)浮选原理

(四)乳化原理

第六节HLB值

(一)单一表面活性剂的HLB值

(二)复合表面活性剂的HLB值

第七节阴离子表面活性剂

(一)羧酸型阴离子表面活性剂

(二)磺酸型阴离子表面活性剂

(三)硫酸酯型阴离子表面活性剂

(四)磷酸酯型阴离子表面活性剂

(五)洗涤剂

第八节非离子表面活性剂

(一)非离子表面活性剂种类

(二)非离子表面活性剂特点

(三)环氧乙烷及其反应

(四)聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂

(五)多元醇型非离子表面活性剂

(六)含氮的非离子表面活性剂

(七)环氧乙烷和环氧丙烷共聚物

第九节阳离子表面活性剂

(一)阳离子表面活性剂分类

(二)脂肪胺的合成

(三)开链季铵盐类阳离子表面活性剂

(四)杂环类阳离子表面活性剂

(五)亲油基通过中间键连接的阳离子表面活性剂

(六)聚合型阳离子表面活性剂

第十节两性表面活性剂

(一)概况

(二)分类

(三)两性咪唑啉表面活性剂

(四)甜菜碱两性表面活性剂

(五)氨基酸两性表面活性剂

第四章油田化学品和油品添加剂(10学时)

第一节概述

第二节原油的开采和炼制

第三节原油开采过程的化学助剂

(一)钻井泥浆添加剂

(二)注水井调剖剂

(三)防砂剂

(四)防蜡剂与清洁剂

(五)粘土稳定剂

(六)三次采油用的化学剂

(七)破乳剂

第四节汽油添加剂

(一)各类烃的辛烷值

(二)汽油饿抗震剂

第五节柴油添加剂

(一)柴油在柴油发动机中燃烧

(二)十六烷值改进剂

(三)乳化柴油

(四)生物柴油

第六节润滑油添加剂

(一)摩擦阻力

(二)润滑定义

(三)润滑剂作用

(四)润滑剂分类

(五)润滑油及制备过程

(六)粘度指数改进剂

(七)倾点抑制剂

(八)清净分散剂

(九)缓蚀剂

(十)润滑改进剂

第五章化学助剂及工艺学(18学时)

第一节绪论

(一)助剂的概念

(二)助剂的特点

(三)助剂的分类

(四)如何选用助剂

(五)助剂工业的国内外状况及发展动态

(六)本章讨论范围

第二节增塑剂

(一)概述

(二)增塑原理

(三)增塑剂的化学及工艺

(四)增塑剂的结构与增塑性能的关系

(五)增塑剂的选用

(六)增塑剂的发展趋势

第三节抗氧剂

(一)概述

(二)高分子材料的氧化降解与抗氧剂的作用机理

(三)抗氧剂的用途、特性及选用原则

(四)抗氧剂各论

(五)金属离子钝化剂

(六)抗氧剂的近况与发展趋势

第四节热稳定剂

(一)概述

(二)合成材料的热降解及热稳定剂的作用原理

(三)热稳定剂各论

(四)热稳定剂的发展趋势

第五节光稳定剂

(一)概述

(二)光稳定剂作用机理

(三)光稳定剂的化学及工艺

(四)光稳定剂的选用

(五)光稳定剂在聚合物中的测定

(六)光稳定剂发展趋势

第六节阻燃剂

(一)概述

(二)聚合物的燃烧和阻燃剂的作用机理

(三)阻燃的化学及工艺

(四)阻燃剂的应用

(五)消烟剂

(六)阻燃剂的发展趋势

第七节交联用助剂

(一)概述

(二)交联剂作用机理

(三)交联剂的合成及特征

(四)流化促进剂、活化剂和防焦剂

第八节润滑添加剂

(一)概述

(二)高分子材料加工用润滑剂

(三)载荷添加剂

(四)纺织纤维用油剂

(五)润滑添加剂的发展趋势

第九节偶联剂

(一)概述

(二)偶联剂的合成

(三)偶联剂的应用

(四)填料表面改型的测试方法

(五)偶联剂的开发现状及发展趋势

第十节发泡剂与消泡剂

(一)概述

(二)发泡与消泡原理

(三)发泡剂

(四)消泡剂

(五)消泡剂各论

(六)消泡剂的发展趋势

第十一节抗静电剂和柔软剂

(一)概述

(二)抗静电剂

(三)柔软剂

第十二节流动性能改进剂

(一)概述

(二)降凝剂

(三)低温流动改进剂

(四)粘度指数改进剂

(五)流动性能改进剂的发展趋势

第十三节发霉防腐剂及防锈剂

(一)防腐剂、杀菌剂的概念及分类

(二)防腐防霉剂及杀菌剂的合成及应用

(三)防锈剂及缓蚀剂

第十四节流变性改进剂

(一)流变剂

(二)增稠剂

(三)流平剂

(四)流变性改进剂的发展趋势

第十五节其他助剂介绍

教学目标:

通过对精细化学品作全面系统的介绍,让学生对精细化学品的原料来源有一定的了解;对表面活性剂、油田化学品、油品添加剂、高分子助剂等作深入的降解;同时通过引进工艺学的内容,让学生了解典型产品的工业生产工艺与流程。 






















































教学资源(上课讲义、参考资料等)
课题组风采