农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术..doc
《农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术..doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术..doc(9页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、一、专业评审组林业二、项目名称农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术三、推荐单位国家林业局四、单位推荐意见经审核,申报材料填写符合要求,真实有效,同意推荐该项目申报2016年度国家科学技术进步一等奖。五、项目简介本项目针对农林生物质转化利用过程中存在的反应过程定向可控性差、间歇式生产能耗高、附加值低等问题,开展木质纤维和植物油脂定向转化过程的控制机制等基础理论研究,突破了溶剂定向液化、自热式定向催化裂解、串联式加压连续酯化耦合精馏、连续酯化耦合酯交换、多联产高值化利用等关键技术,取得了多项创新性成果:1)创新研发了农林生物质定向热化学转化技术。揭示了木质纤维溶剂可控定向降解过程的基本规律
2、,创新开发了木质纤维定向催化液化关键技术,形成了五碳糖、六碳糖为主体的混合糖苷(总含量90%)和解离木素(含量80%)两类化合物,开发了混合糖苷化合物结构重组同步转化为燃油添加剂乙酰丙酸衍生物关键技术;发明了植物油脂定向催化裂解制备烃类燃料技术,开发了连续催化裂解反应器,实现了烃类产物分子结构有效调控,裂解油收率75%;创制了木质纤维过热蒸汽闪速降解连续化制备乙酰丙酸关键技术,开发出高温高压串联式双反应器,产品收率较传统木质纤维蒸煮水解方法提高了30%以上。2)创新开发了连续甲酯化制备燃料油工程化技术。研究了高酸价油脂自催化酯化和均相酯交换反应新工艺,实现了生物柴油生产过程的连续化,解决了传统
3、工艺腐蚀设备、环境污染等问题,能耗较传统工艺低20%,生产成本节约15%以上;开发了酯交换产物温敏减粘、闪蒸等高效分离技术和蝶式离心连续化分离系统,效率较传统沉降法提高4倍,能耗降低40 %;创制了串联式加压连续酯化耦合精馏分离工程化技术,实现了富烃燃油与乙酰丙酸酯的连续化生产,酯化转化率达99.5 %。 燃料油低温流动性和热值有明显改善(热值43MJ/kg,冷凝点-23,冷滤点-21),乙酰丙酸酯纯度达到98%以上。3)创新了农林生物质高值化利用多联产工程化关键技术。研究了新型氧化法调整分子量和分子结构的预处理方法,创新研发了氧化木质素替代苯酚制备酚醛模塑料和酚醛泡沫关键技术,成功实现了酚醛
4、泡沫的连续化生产;首次开发了生物柴油联产二聚体、高浓度双氧水与纳米级固体酸催化环氧化等技术,创制了高闪点油脂基环氧类增塑剂,产品较通用型环氧类增塑剂闪点提高30以上。项目集成了农林生物质定向转化制备液体燃料多联产过程关键技术,具有自主知识产权,总体技术达到国际先进水平。在木质纤维原料全质利用选择性转化乙酰丙酸及其酯,植物油脂连续转化高品质燃油联产环保增塑剂工程化等关键技术达到国际领先水平。成果推广到江苏、浙江、山东、内蒙古、安徽等地区,建成了年处理8万t木质纤维制备乙酰丙酸酯、10万t/a生物柴油等连续化生产线,以及全球最大的5000t/a催化裂解制备富烃燃油和国内外首条6万m3/a木质素酚醛
5、泡沫示范线。近三年,新增销售收入31.5亿元,利润4.08亿元。项目获得授权发明专利43件,实用新型发明专利11件,发表论文209篇,其中SCI、EI收录101篇,制定行业标准1项。成果的推广应用,对于农林生物质能源化高效利用, 减少农林废弃物资源对环境的影响,有效替代化石燃料,具有显著的经济、社会和生态效益。六、客观评价1.国内外相关最新技术的比较:经过国家一级科技查新咨询单位(江苏省科技查新咨询中心)的国内外查新报告显示:1)国内外未见木质纤维复合溶剂定向液化的报道;“高温高压横纵串联反应制备乙酰丙酸技术”在所检文献范围内未见述及;未见木质纤维复合多元醇定向调控液化糖苷化合物技术的报道;国
6、内外已见木质素改性酚醛泡沫制备技术的报道,但本委托项目所述的“6万m3/年的生产线”在所见文献范围内未见述及;国内外未见混合糖苷同步转化为乙酰丙酸的技术,未见八万吨纤维素液化生产装置及万吨中压高温纤维素液化生产示范装置的报道;未见木质素改性酚醛泡沫的连续化制备技术和年产6万立方米木质素改性酚醛泡沫中试生产线的文献报道。2)国内外未见同时包括高酸价油脂连续化无催化剂降酸价技术、中低压连续化油脂裂解热化学、管道式连续化酯交换反应技术、甘油连续化分离技术、多烯键生物柴油环氧化工程化技术的报道;国内外未见环氧脂肪酸酯增塑剂闪点高于220的报道;国内外未见同时采用连续无催化降酸预处理和连续酯交换技术制备
7、生物柴油的规模化工程化技术的报道;国内已见甘油与粗生物柴油连续化蝶式离心机分离技术的实验室报道,但未见其应用于10万吨/年规模化制备生物柴油工程技术的报道;国内外未见基于自热式定向裂解-精馏耦合技术,建立了5000吨/年自热式催化裂解制备车用液体燃料生产线的报道。2.技术检测报告:经江苏省质检中心、常州塑料产品质量检测中心等部门检测: 1)富烃液体燃料油的热值43MJ/kg,冷凝点-23,冷滤点-21,密度0.838 g/cm3,粘度2.1 mm2/s。含硫量4ppm,铜片腐蚀1级,水分:无,机械杂质:无,酸值0.15mg/g2) 木质素酚醛树脂达到以下技术指标:流淌度60mm,聚合速度60-
8、80s,软化点60-110,游离酚含量8%,粘度35-50cPa.s,含水量3.5%3)生物柴油产品质量达到国家标准GB/T20828-2007规定的要求4)电缆料专用复合增塑剂的塑料制品达到国家标准GB/T 8815-2008规定的要求5)木质素酚醛树脂制备的模塑料性能达到国家标准GB1404.3-2008规定的要求6)木质素酚醛泡沫达到国家标准GB/T20974-2007规定的要求7)乙酰丙酸酯性能符合Q/JJ-78-2008标准3.鉴定结论:1)“木质纤维原料全质利用液化过程定向调控与炼制产业化关键技术”鉴定结论:总体技术达到国际先进水平。在木质纤维原料全质利用液化、液化产物选择性转化乙
9、酰丙酸及其酯、木质素预处理活化等方面处于国际领先水平。 2)“生物油脂能源化多联产工程化关键技术” 鉴定结论:该项目经济、社会和生态效益显著,对新能源和环保产业发展具有良好的示范和推动作用。研究成果具有完全自主知识产权,总体技术达到国际先进水平;生物油脂连续转化高品质燃油联产环保增塑剂工程化、自热式定向催化裂解与精馏耦合、高闪点生物基环氧类增塑剂制备等关键技术达到国际领先水平。3)“天然油脂制备生物柴油新技术” 鉴定结论:该成果利用脂肪酸不同结构,采用不同工艺研究制备了生物柴油联产脂肪酸二聚体,具有创新性和自主知识产权,总体研究达到国际先进水平。4.国内外同行在重要学术刊物上的评价:评价1:生
10、物质热化学国际知名专家,爱尔兰Limerick大学Dmitri 教授在 Catalysis Today的卷首论文中(2011,171: 1-13),认为我们所制备的锆型酯化反应固体酸性催化材料具有很好的应用前景。原文:“Xu et al. have obtained Acidic sulphated zirconia looks the most promising in this process.”评价2:美国密西西比大学Charles教授发表在Green Chemistry上的论文(2011, 13: 940-949),指出反应精馏的可以解决精炼反应中反应平衡移动的问题,促进了燃油品质的提
11、升。原文:“further improving the product properties reactive distilling have been applied for this purpose.评价3:美国佐治亚大学R. Hilten教授在Bioresource Technology(2011,102: 82888294)期刊上高度评价了油脂定向催化裂解的研究结论,指出碱性催化剂能够用于提升植物油的燃料性能。原文:“Basic catalysts such as potassium carbonate been used to upgrade vegetable oils inclu
12、ding soybean oil (Xu et al.).”。七、推广应用情况项目建成了年处理8万t木质纤维制备乙酰丙酸酯、10万t/a生物柴油等连续化生产线,以及全球最大的5000t/a催化裂解制备富烃燃油和国内外首条6万m3/a木质素酚醛泡沫示范线。成果推广到江苏、浙江、山东、内蒙古、安徽等地区,共建成12条生产线,主要产品产能30万吨,占市场份额30%左右。主要应用单位情况表序号应用单位名称应用技术应用的起止时间应用单位联系人/电话经济效益(万元)1金骄特种新材料(集团)有限公司乙酰丙酸/酯的连续化生产2012.06至今张维13811667375368582内蒙古金地生物质有限公司乙酰丙
13、酸/酯的连续化生产2012.06至今孙家伟13651048650354573江苏悦达卡特新能源有限公司生物柴油连续化生产联产生物基增塑剂2012.05至今李雯137750296701346774江苏力强化工有限公司酚醛模塑料生产2013.01至今钱逸峰13961149985181135江苏乾翔新材料科技有限公司酚醛泡沫连续化生产2013.01至今翟立安1377523328512380.036江苏强林新能源材料有限公司生物柴油连续化生产联产生物基增塑剂2010.06至今陈游13913910149205427江苏泰州环科生物新能源有限公司生物柴油连续化生产2012.06至今胡小莉150629939
14、6017868山东青岛环科废油脂利用有限公司生物柴油连续化生产2012.06至今孙春扬1336521635516299安庆市虹宇化工有限公司生物柴油联产二聚酸2013.01至今王文耕1360556873694310宁波滨海石化有限公司生物柴油连续化生产2014.08至今卓利国1390662881852906.2八、主要知识产权证明目录知识产权类别知识产权具体名称国家(地区)授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态发明专利甘油三酯催化裂解制备液体燃料油的方法中国ZL200910029495.X2013.05.081192852中国林业科学研究院林产化学工业研究所蒋剑春, 徐俊明,陈洁等
15、有效发明专利油脂连续化酯交换制备生物柴油的方法及所用混合共溶剂中国ZL201110127424.02013.04.031167185中国林业科学研究院林产化学工业研究所陈洁,蒋剑春,聂小安,等有效发明专利用于模塑料的木质素生物质油酚醛树脂及其制备方法中国ZL200710025381.92009.06.10508501中国林业科学研究院林产化学工业研究所周永红,蒋剑春,胡立红,等有效发明专利一种介孔碱性碳材料催化裂解油脂制备高性能燃油的方法中国ZL20121041184312014.07.161444422中国林业科学研究院林产化学工业研究所蒋剑春,徐俊明,李静,等有效发明专利用废油制备生物柴油
16、的酯化反应工艺中国ZL200710019403.02009.08.05534186江苏悦达卡特新能源有限公司张伟明有效发明专利高酸值油脂制备生物柴油的方法中国ZL200910184167.72011.12.14877916中国林业科学研究院林产化学工业研究所蒋剑春,陈洁,徐俊明. 等有效发明专利气液双相反应器及其在固体酸催化脂肪酸甲酯中的应用中国ZL201110002100.42013.08.281262284中国林业科学研究院林产化学工业研究所李科,蒋剑春,李翔宇,等有效发明专利用地沟油及废弃动植物油脂制备环氧增塑剂的方法中国ZL200710020438.62010.01.13590048江
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 农林 生物 定向 转化 制备 液体燃料 联产 关键技术
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4015673.html