刘孝弟——北京航天动力研究所研究员

科学研究：

参加工作20年多年以来，主持研究开发了一系列具有国内领先水平的产品。作为专题负责人，主持承担了“国家重大技术装备研制项目（科技攻关）计划专题合同：水煤浆气化炉烧嘴研制”，并成功应用于“山东华鲁恒升化工股份有限公司”的水煤浆加压气化国产化装置。水煤浆加压气化装置是目前国内广泛使用的煤加压气化技术（占到国内煤加压气化装置的60%以上），气化后得到的煤气主要用于合成氨、尿素、甲醇、醋酸等的原料，而气化炉烧嘴是该装置中的关键设备之一。该烧嘴除部分工程项目直接配套的进口产品外，曾一度占领了国内的全部市场。到目前为止，已为国内数十个厂家共提供近200台（套）产品。 主持研制的“水煤浆分级气化”专用工艺烧嘴和二次补氧烧嘴，为清华大学、北京达立科科技有限公司等单位设计的山西丰喜肥业集团有限公司的工程项目“熔渣-非熔渣”煤气化技术（最终产品为尿素和甲醇）的顺利实施做出了重要贡献，属于国际首创项目产品，已通过中石化组织的专家组鉴定。该工艺烧嘴的使用寿命是其他水煤浆烧嘴的三倍，大大提高了工艺系统的稳定性和运行效益。从山西丰喜集团的使用情况来看，二次补氧烧嘴的使用寿命可以达到5年以上。目前山西焦化集团的供货合同已签订，内蒙金诚泰化工有限公司的技术协议也已签订，同时大唐呼伦贝尔化肥有限公司等十几家的工程项目也正在接触之中。

从2001年开始，作为课题负责人，主持了为泰国腈纶厂研制腈纶生产线关键设备-聚合反应釜的工作，并主持了和外方的多次技术和商务谈判，陆续成功地将7台腈纶聚合反应釜设备及多批备件交付给国外用户，为国家创汇及单位的经济效益和市场影响力做出了有益的贡献。 主持研究开发的用于年产30万吨以上尿素系统的造粒机和配套“柱型”造粒喷头，通过了河南省科委组织的省级专家鉴定。除工程配套的国外设备外，一直占据着国内大中、型装置几乎全部的国产化市场（已为国内提供了30多套成套设备），该产品的设计理念和应用结果曾被多篇著作和论文引用。

于2007年9月交付“内蒙古联合化工有限公司”的年产104万吨尿素造粒机及配套造粒喷头，为全球目前最大的单塔造粒装置，在项目竞标过程中战胜了国际知名企业。累计为国内近百家尿素生产厂家提供了数百台造粒喷头，为提高化肥设备的国产化水平以及国内尿素产品的质量做出了重要贡献。特别是在“四川美丰化工股份有限公司”取得国内中氮肥行业内第一个中国名牌的过程中，我们提供的尿素造粒喷头起到了极为重要的作用，为此受到了用户的高度评价和衷心感谢。 大颗粒尿素（直径3.5~5.5毫米）生产装置一直曾被国外厂家所垄断。

为配合清华大学、北京达立科科技有限公司及有关设计单位针对该装置国产化的开发工作，主持承担了关键设备尿素熔融液雾化喷头的研制工作，并且掘弃了国外普遍采用的压缩空气辅助雾化的原理，直接采用机械式压力雾化方案，大大减轻了动力消耗，属于国内首创。该雾化喷头被有关设计单位定为国内独家供应商，已有近2000只雾化喷头在国内20多条生产线上成功使用。利用该雾化喷头的设计原理，我们为福建永安智胜化工有限公司成功设计了尿素造粒塔顶除尘装置专用的除尘喷头和清洗喷头共95只，已稳定运行了三年，达到了良好的效果。目前正在为山东华鲁恒升化工有限公司尿素造粒塔顶除尘装置生产同样的产品共110只，2008年8月底交货。发明专利“一种新的尿素合成方法”（发明专利公开号CN101148425A）被确定为第六届中国科学家论坛特别推介专利，该专利技术的核心是在国际上首次解决了高压力（15~23MPa）、大流量（30m3/h以上）、小空间（直径小于100mm）的气液混合问题，在国际上率先提出了在尿素合成塔中的“均相反应理论”，经在多次尿素合成塔上的短期试验，可以将尿素合成塔的反应效率提高3~6%，被行业内众多专家誉为革命性的创新，为此«中国化工报»于2008年1月11日曾进行了专题报道。该技术的工程应用将在“四川美丰化工股份有限公司”首先实施，目前正在进行工程的工艺设计和设备制造，预计在2008年10月正式投入运行。“一种新的尿素合成方法”是对传统水溶液全循环法尿素生产工艺技术的重大改进，经济效益和社会效益极为明显。据粗略估计，如果改造国内现有生产能力的50%装置，每年可为国家节省能源费用超过2亿元人民币。国内众多厂家和专家对该技术给予了极大的关注，也给予了许多有益的建议和帮助，特别是原氮肥工业协会理事长王文善教授、国内知名尿素专家钱镜清教授、沈华民教授、池树增教授等多位专家前辈，为该技术的方案确定倾注了大量的心血，四川美丰化工股份有限公司在该技术的工程实施和设备设计的前期也进行了大量的论证工作。

论文专著：

发表论文10余篇，其中4篇入选“中国国防科技报告”。

1. 自燃推进剂组元液滴的高压平衡蒸发计算模型 庄逢辰 刘孝弟 国防科技大学学报 1984年 第01期

2. 液体单元推进剂滴的高温高压非定常分解燃烧理论 庄逢辰 刘孝弟 航空学报 1985年 第05期

3. 自燃推进剂组元液滴的亚临界非定常蒸发计算模型 庄逢辰 刘孝弟 宇航学报 1986年 第02期

4. 液体火箭发动机喷注器不规则性的计算机模拟 A.J.Przekwas 刘孝弟 导弹与航天运载技术 1988年 第06期

5. 旋转式造粒喷头的发展研制与应用总结 刘孝弟 崔纪哲 苏华 逯穗杰 常祖山 大氮肥 1995年 第06期

6. 浅谈对尿素合成塔CO_2转化率的认识——“高压液气(汽)管式快速反应器”的应用研究 刘孝弟 李兵科 崔晓兰 李德成 中氮肥 2006年 第04期

7. 尿素合成均相反应理论的提出、实现和应用 刘孝弟 化肥工业 2008年 第02期

8. 水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨 刘孝弟 王岳 李兵科 化肥工业 2009年 第02期

9. 改进水煤浆气化工艺装置的一些思考 刘孝弟 尹润生 大氮肥 2009年 第04期

10. 水溶液全循环法尿素工艺技术改进——“一种新的尿素合成方法”介绍及应用刘孝弟 张范 王岳 第六届中国科学家论坛 发表时间:2007-09-01

11. 高压液气(汽)管式快速混合反应器 刘孝弟 王文善 崔晓兰 李兵科 北京航天石化技术装备工程公司 发表时间:2007-09-19

12. 一种新的尿素合成方法 刘孝弟 王军 王文善 李兵科 崔晓兰 北京航天石化技术装备工程公司 发表时间:2008-03-26

13. 可燃粉体旋流组合燃烧器 王明坤 郭进军 刘孝弟 王军 李兵科 北京航天动力研究所 发表时间:2005-11-30

14. 一种可燃粉体旋流燃烧器 王明坤 李兵科 刘孝弟 王军 郭进军 北京航天动力研究所 发表时间:2005-12-21

15. 一种可燃粉体旋流燃烧器 王明坤 李兵科 刘孝弟 王军 郭进军 北京航天动力研究所 发表时间:2006-07-26

16. 可燃粉体旋流组合燃烧器 王明坤 郭进军 刘孝弟 王军 李兵科 北京航天动力研究所 发表时间:2006-07-26

荣誉奖励：

曾多次被授予院、所级优秀共产党员、先进个人、发明之星、优秀干部等荣誉称号。有多项研究成果获院级科技成果二、三等奖。