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高效催化体系的构建与应用
催化剂是现代化学工业的基石，高效催化体系的构建对于实现化学反应的快速化、专一化和温和反应具有决定性的作用，对于实现绿色化学、节能减排意义重大。本团队在承担了 3 项国家自然科学基金项目（20771046，20903048，21106054）的基础上，针对催化酯化、催化环氧化、催化臭氧化等反应开发了多种不同的体系，包括固体酸、分子筛、离子液体、纳米氧化物、金属配合物等多个类型，其中部分催化环氧化和催化酯化体系已经应用于工业催化。
关键技术、指标及创新点
（1）开发了针对植物油脂的无羧酸环境下催化环氧化的新工艺。先后开发了以铼系配合物、HMS 分子筛、光催化及 SALEN 配合物为代表的催化体系；
（2）开发了针对酯化、酯交换反应的非质子酸新催化体系。先后开发了杂多酸、固体酸、离子液体、有机酸和纳米氧化物为代表的催化体系；
（3）开发了针对有机物臭氧化降解的新催化体系。先后开发了纳米氧化锌、纳米氧化铈、分子筛和磁性纳米结构为代表的催化体系。
江南大学
2021-04-13
Pt基催化剂抗一氧化碳中毒催化加氢过程
催化加氢过程是现代工业的重要过程， 是清洁 燃料和高阶化学品生产中 的关键步骤。 经估算 催化加氢在整个 化学工业体系 中的占比 超过 3 0% 。 在 催化 加氢 工业 过程中， 虽然使用粗氢作为氢源 具有 工业装置简单 、 更高的经济性 等特点 ，但是粗氢中含有的少量一氧化碳 ( 从几百到几千ppm ) 会造成加氢催化剂很快失活。 这部分ppm 量 级的CO 由于 和贵金属催化剂具有很强的相互作用 ，在催化反应过程中占据催化活性位，从而使得反应物分子无法在催化剂表面吸附而导致催化剂中毒失活。 所以，现代催化加氢过程一般使用更为昂贵而且工业装置更为复杂的 高纯氢 系统作为 氢源。 发展新型高效贵金属催化剂，提高贵 金属 催化剂 对 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氢进行 低温 催化加氢反应 ， 从而 降低加氢成本 和工业催化装置的复杂性 是该研究领域的重大挑战 。
北京大学
2021-04-11
铂/碳纳米管催化剂的制备及在糠醛催化加氢中的应用
本发明涉及糠醛催化加氢技术，旨在提供一种铂/碳纳米管催化剂的制备及在糠醛催化加氢中的应用。该催化剂的制备过程包括：取碳纳米管放入浓硝酸室温下进行超声和加热搅拌回流处理，冷却后取出浸泡、洗涤和抽滤，直至滤液中性；然后干燥备用；氯铂酸稀溶液中加入处理过的碳纳米管载体，在室温下等体积浸渍、静置后；磁力搅拌和温水浴条件下蒸干水分后干燥；在使用之前，将催化剂置于氮氢混合气氛中高温还原，得到铂负载量为1.0wt％的铂/碳纳米管催化剂。本发明方法工艺简单，操作方便，能耗低，反应中不需要加热，且所用氢气压力较低。能在室温条件下对糠醛进行加氢，转化率和选择性较高。催化剂多次使用后仍能保持高活性，且基本不积碳。
浙江大学
2021-04-13
碳纤维负载金属多孔框架催化剂在石油加氢催化中的应用技术
本项目创新性采用静电纺丝技术及热处理碳化技术将MOFs材料负载在一维多孔碳材料中，制备保留金属有机框架构型的碳纤维催化材料。在制备过程中，通过调控MOFs材料特有的空间构型达到调控所制备的催化材料中金属组分空间构型及金属组分之间的协同作用，最终达到提高加氢催化材料性能的目的。该项目的完成能够很好的解决困扰传统加氢催化材料中金属组分的分散性及协同作用调控这一大难题，有效提高加氢催化剂的活性、选择性，具有十分良好的应用前景。
兰州大学
2021-01-12
专家报告荟萃② | 杨俊辉：“三浸三制三化”创新人才自主培养 高质量服务国家战略腹地建设
加强国家战略腹地建设，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局、统筹发展与安全两件大事作出的重要部署。
中国高等教育博览会
2024-12-04
硫磺分解磷石膏制硫酸技术及产业化示范
成果描述：针对我国磷石膏年处理量不足，且以生产低档建材产品为产业链主体的利用现状，建立大量化处理、低成本生产的磷石膏制酸技术体系是磷化工行业的迫切需求。该成果从解决现有磷石膏制酸技术的问题（分解温度高、能耗高、烟气SO2浓度低、对磷石膏质量要求高）入手，立足自主创新和集成创新，从关键技术研究、关键设备开发与产业化示范三个层次来设立研发任务和研究内容，形成的主要成果包括：1 节能化煅烧beta半水石膏技术研究；2 硫磺低温分解磷石膏制高浓SO2技术及关键设备研究；3 氧化钙残渣制备饲料级磷酸氢钙的高值化利用技术；4 万吨级硫磺分解磷石膏制酸装置，全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸生产成本。市场前景分析：应用领域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企业，如云南云天化集团等，同时也可扩展到其它石膏品种，如氟石膏等。 市场需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸过程实现节能减排，为磷石膏制酸的新技术，此项技术填补了石膏制酸国际国内空白。该技术磷石膏原料适用面广，操作性强，为各大磷化工企业解决磷石膏问题所急需，不仅实现企业硫循环，同时拓展钙的高值化利用，经济成本较低使其具有广阔的市场前景，同时为国家鼓励的循环经济工程。该技术规模化装置成功后可望使该技术在全国得到推广，最终解决磷石膏污染的世界性难题。与同类成果相比的优势分析：硫磺分解磷石膏制硫酸装置，半水石膏煅烧成本≤35kg标煤/吨，磷石膏中硫脱除率≥95%，分解温度≤1100℃，气相SO2浓度≥10%，脱硫钙渣可直接代替石灰用于饲料级磷酸氢钙生产。全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/吨计，则本技术生产成本应≤500元/吨）。 国际先进
四川大学
2021-04-11
生物质移动式热解制油技术与装备
针对生物质体积密度低、热值低，高值化利用中原料收集和运输成本高的问题，开发了双螺旋移动式热解制油装置系统，将生物质就地转化为高能量密度、易于运输的生物油。该系统包括快速热解、燃烧供能、骤冷和智能化控制等单元，采用自主设计的双螺旋内混热解反应器，利用热解气燃烧供能，通过分段式加热进行反应强化和能量品质优化匹配，实现装置的小型化和紧凑化和移动化。设计的紧凑式装置系统在相同处理量下，体积只有传统设备的1/5，生物油产率高达50%，具有可观的经济效益。制备的生物油品质较好，通过简单提质后可与汽柴油混合使用，有望实现生物质“分散式制油-集中化炼制”模式。
东南大学
2021-04-11
高温煤焦油馏分加氢制清洁燃料油技术
成果与项目的背景及主要用途： 高温煤焦油是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，其组分非 常复杂，估计上万种，已被鉴定五百多种，并且高温煤焦油是很多稠环化合物和 含氧、氮及硫的杂环化合物的重要来源。目前，煤焦油很大一部分作为燃料油直 接燃烧，这样既是对资源的极大浪费，又会造成环境的污染。 高温煤焦油馏分较宽，同时加氢需要按最苛刻的反应条件设计，而按馏分加 氢可根据原料中各馏分含量设计反应条件，这样既降低设备的及节省催化剂投资， 又能降低过程的能耗。 各馏分经过加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、异喹啉、吲哚、联 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多种产品，这些产品都是重要原料，用途广泛。 技术原理与流程简介： （1）化学品提取：综合精馏、结晶、萃取等分离方法可得到符合下游厂家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、异喹啉、吲哚、联苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多种产品； （2）剩余馏分加氢精制制备清洁燃料：提取化学品后剩余煤焦油的利用价 值较低，可通过加氢精制过程，进行芳烃饱和、脱硫、脱氮，得到产品硫氮含量 符合国家标准的清洁燃料； （3）通过利用加氢过程的放热，优化工艺过程，实现能量的合理利用。 技术水平及专利与获奖情况： 在煤焦油加工方面，天津大学具有工业萘加工，洗油加工，蒽油加工的工业 化经验，在此基础上开发的高温煤焦油馏分加氢制清洁燃料油技术处于国内领先 30天津大学科技成果选编 水平，该技术成套工艺包的开发正在进行之中。 应用前景分析以及效益预测： 根据当前国家产业政策，发展新型煤化工生产洁净能源和可替代石油化工产 品必将成为国内未来发展的主流方向。煤焦油宽馏分油中含有多种高附加值的化 工产品，在加氢之前首先加工提取这些化工产品，再对剩余的油品进行加氢，既 不影响加氢原料油的质量，又能进一步提高焦油加工的效益。 应用领域：高温煤焦油深加工领域 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 有稳定的煤焦油来源；廉价的氢气来源； 合作方式及条件：双方共同协商
天津大学
2021-04-11
湿法磷酸净化制工业级和食品级磷酸技术
成果描述：该技术利用湿法磷酸经初步脱除硫酸根、氟硅酸及有机色素后，再用钙盐进一步除去硫酸根，经固液分离后，用水不溶性萃取剂萃取磷酸，经洗涤、深脱硫后，用软水反萃有机相得到净化稀磷酸，稀磷酸再经浓缩得到工业级85 %磷酸，工业级磷酸再经后处理得到食品级85 %磷酸，食品级磷酸再经深度净化可制得电子级磷酸。市场前景分析：工业磷酸可直接用作铝材抛光剂、钢铁防锈剂、磷化剂、金属清洗剂、有机合成催化剂、精密电镀等；食品级磷酸可当作酸性饮料的酸味剂，应用于蔗糖精制；试剂级磷酸作化学试剂及电子行业用；药品级磷酸用于医药品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸盐、有机合成原料、金属表面处理剂，也用作分析试剂。 近五年来，随着我国食品级磷酸装置产能的释放，目前生产能力约250 万吨，生产厂家50 家左右。近几年来，我国已成为国际市场上食品级磷酸净出口国，2008 年以来，每年出口量在47 ～52 万吨。2012 年我国食品级磷酸产量约为105 万吨。预计国内食品级磷酸消费市场需求将以12 %的速度增长。国外食品工业相对成熟，对食品级磷酸的需求将维持在50 万吨左右，预计到2017 年，全国食品级磷酸产量将达到152 万吨，磷酸生产量增长率在5 %左右。与同类成果相比的优势分析：符合工业级磷酸企业标准( Q/HF21- 2004)、热法工业级磷酸国家标准( GB/T2091-1992)、食品级磷酸企业标准( Q/HF22- 2004)、热法食品级磷酸国家标准( GB3149- 1992)。产品利润在1000-1500元/吨P2O5。国际先进。
四川大学
2021-04-10
湿法稀磷酸制全水溶磷酸二氢钾技术
成果描述：用湿法稀磷酸制备磷酸二氢钾技术已完成5000 吨/年中试，现开始设计3万吨装置。湿法磷酸先与氯化钾反应，然后用萃取剂萃取盐酸，有机相经洗涤，用氨反萃得到氯化铵，水相经过滤、浓缩、结晶得到磷酸二氢钾。本技术的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5进入到产品中。自动化程度高、产品质量好、可大规模工业化，适合大型磷肥企业，走肥盐结合道路。市场前景分析：磷酸二氢钾广泛应用于现代化工、农牧业、医药、食品、石油、造纸、日化等行业。目前国内磷酸二氢钾产品的年需求量约在100万吨上下，而出口量约15万吨，总需求量约在110万吨，从2008年至2012年平均23.45 %的高速增长率体现了其巨大市场前景。与同类成果相比的优势分析：产品磷酸二氢钾为无色四方晶体或白色结晶性粉末。KH2PO4含量为92 % - 98 %，相对密度2.338，熔点252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氢钾溶液的pH值为4.6。国际先进。
四川大学
2021-04-10