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大型乙烯装置优化控制技术
石油化学工业是我国的支柱产业之一，乙烯工业则是石化工业的核心和发展标志。本项目 从大型乙烯装置优质增产、节能降耗的需求出发，融化学工程、乙烯工艺、自动控制、人工智 能以及系统优化等技术为一体，通过集成创新和消化吸收再创新，研发了芳烃液化气裂解过程 工艺研究与优化、液相烃裂解反应过程模拟与优化、十万吨裂解炉温度与负荷先进控制、十万 吨裂解炉燃烧过程工况研究与优化、十万吨裂解炉烧焦模型与在线自动清焦控制、急冷油减粘 系统工艺研究与优化、乙烯装置老区与新区裂解气负荷优化分配、冷箱系统用能分析与优化、 碳二加氢反应过程先进控制与优化、乙烯精馏过程先进控制与优化、分离系统热区精馏过程模 拟与优化等大型乙烯生产过程的优化运行关键技术。 裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔的先进控制与优化技术已在中国石化七家乙烯企业全面推广应 用，有力推动了我国乙烯行业乃至石化工业的科技进步。
华东理工大学
2021-04-11
大型乙烯装置优化控制技术
石油化学工业是我国的支柱产业之一，乙烯工业则是石化工业的核心和发展标志。本项目从大型乙烯装置优质增产、节能降耗的需求出发，融化学工程、乙烯工艺、自动控制、人工智能、以及系统优化等技术为一体，通过集成创新和消化吸收再创新，研发了芳烃液化气裂解过程工艺研究与优化、液相烃裂解反应过程模拟与优化、十万吨裂解炉温度与负荷先进控制、十万吨裂解炉燃烧过程工况研究与优化、十万吨裂解炉烧焦模型与在线自动清焦控制、急冷油减粘系统工艺研究与优化、乙烯装置老区与新区裂解气负荷优化分配、冷箱系统用能分析与优化、碳二加氢反应过程先进控制与优化、乙烯精馏过程先进控制与优化、分离系统热区精馏过程模拟与优化等大型乙烯生产过程的优化运行关键技术。裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔的先进控制与优化技术已在中国石化七家乙烯企业全面推广应用，有力推动了我国乙烯行业乃至石化工业的科技进步。该项目先后获得了国家科技进步二等奖2项，省部级一等奖5项，形成了6项国家发明专利、6项计算机软件著作权和若干专有技术，并获中国专利优秀奖和上海市发明创造专利奖发明专利一等奖。乙烯装置先进控制技术入选2008年中国高校产学研合作十大优秀案例并获2009年中国技术市场协会金桥奖。
华东理工大学
2021-04-11
大型乙烯装置优化控制技术
石油化学工业是我国的支柱产业之一，乙烯工业则是石化工业的核心和发展标志。本项目从大型乙烯装置优质增产、节能降耗的需求出发，融化学工程、乙烯工艺、自动控制、人工智能、以及系统优化等技术为一体，通过集成创新和消化吸收再创新，研发了芳烃液化气裂解过程工艺研究与优化、液相烃裂解反应过程模拟与优化、十万吨裂解炉温度与负荷先进控制、十万吨裂解炉燃烧过程工况研究与优化、十万吨裂解炉烧焦模型与在线自动清焦控制、急冷油减粘系统工艺研究与优化、乙烯装置老区与新区裂解气负荷优化分配、冷箱系统用能分析与优化、碳二加氢反应过程先进控制与优化、乙烯精馏过程先进控制与优化、分离系统热区精馏过程模拟与优化等大型乙烯生产过程的优化运行关键技术。 裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔的先进控制与优化技术已在中国石化七家乙烯企业全面推广应用，有力推动了我国乙烯行业乃至石化工业的科技进步。
华东理工大学
2021-02-01
催化合成甲基乙烯基二氯硅烷 以制备乙烯基环体
技术原理 ：利用乙炔和二氯氢硅合成甲基乙烯基二氯硅烷单体，再将 单体水解、中和、裂解制得乙烯基环体。后者是生产乙烯基硅橡胶、硅油 和硅树脂的重要原料。 技术特点 ：解决了硅氢加成反应中催化剂的稳定性及抑制二次加成反 应发生，提高催化剂的选择性（达 96%以上），使该项目首次成功地实现 了产业化。 投资规模 ：实现 100 吨/年乙烯基环体，需要有 500M2 以上的生产厂 房
南昌大学
2021-04-14
聚苯乙烯膨胀阻燃技术
目前在聚苯乙烯(PS)中应用的广泛的阻燃体系为含卤阻燃体系和膨胀型阻燃体系。前者添加量低阻燃效率高,但是存在发烟量多、毒性大、造成二次伤害等弊端；后者具有降低发烟量、抗融滴等优点,但通常需25wt.%以上才能起到效果,并且会破坏PS力学性能与发泡性能。本技术设计和尝试了不同类型和结构的阻燃协效剂,以降低膨胀型阻燃剂添加量、提高阻燃效率,进而改善PS材料的综合性能。本技术采用了四类不同的协效体系(分别为过渡金属氯化物、酸化4A分子筛、磁性过渡金属复合氧化物和SO42-/Fe2O3固体超强酸)与膨胀型阻燃剂复配应用到PS中。
北京化工大学
2021-02-01
聚氯乙烯热可逆交联技术
以双环戊二烯二甲酸盐（由石油裂解副产物环戊二烯合成得到）或含叔胺侧基聚合物为交联剂，在PVC树脂配料时加入体系中，于加工成型过程中发生交联反应，获得交联PVC材料或制品。此类交联PVC的交联键是热可逆的，即温度低于150℃时处于交联状态，而在160~180℃加工温度下解交联，冷却后又重新交联，所以交联的PVC材料可进行反复热塑再加工。对于软PVC材料（100份树脂，40份DOP），当交联剂添加量为1份时，拉伸强度可提高20%，断裂伸长率提高70%。对于硬PVC材料，100份PVC树脂添加0.5份交联剂，抗拉强度提高20%，维卡耐热提高2~3℃，200℃热失重减少65%。因此，热可逆交联技术在改善PVC力学性能的同时可改善其热稳定性。 由于交联反应和解交联反应的平衡只受温度和剪切力控制，无需任何催化剂，因此只需在配料时额外添加热可逆交联剂这一种成分即可显著提高PVC材料的性能。本技术不需要对现有PVC加工设备和工艺进行重大调整，而且交联剂用量仅占树脂的0.5~2%，对制品成本影响不大，便于推广应用。 用疏松-3型树脂制得的热可逆交联PVC软制品性能达到以超高分子量树脂（聚合度2500）制得的PVC软制品性能；热可逆交联PVC硬制品强度提高15~25%（取决于交联剂用量）。热可逆交联技术既适合于软制品如PVC弹性体制品、软性片材制品、电缆料、电缆护套等，也适合于硬制品如板材、管件、窗框、百叶窗等。此外，普通PVC树脂经热可逆交联后可替代价格较高、又较难加工的高聚合度PVC树脂，从而降低有关制品的成本。 全国PVC消耗量达1000万吨，若1%PVC产品采用热可逆交联技术，即有10万吨规模。全国电缆行业消耗PVC约50万吨，采用热可逆技术可以提高PVC电缆绝缘层的耐热等级和力学性能，市场前景良好。 交联剂成本约50元/Kg。对于软制品，以交联剂用量为1%计，每吨制品交联剂成本约500元，用常规PVC树脂替代超高分子量PVC树脂（价格至少比常规树脂高1000元/吨）可节约总成本500元/吨制品，生产1000吨软制品可增加50万元效益。对于硬制品，以交联剂用量为0.5%计，每吨制品交联剂成本约250元，因强度提高可以减少厚度约20%，即同类硬制品可节省用料20%，以PVC树脂售价为5000元/吨估算，可节约1000元，近似估算采用热可逆交联剂后可增效750元，生产1000吨硬制品可增加经济效益75万元。合作开发热可逆交联PVC软制品或硬制品。
北京化工大学
2021-02-01
新型乙烯生物合成抑制剂
利用植物化学遗传学手段，以拟南芥乙烯过量合成突变体eto1-2和乙烯信号活化突变体ctr1-1为筛选材料，从2000种化学小分子文库中筛选出了3种可抑制乙烯合成或反应的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他们早期的研究发现KYN能够抑制乙烯所诱导的下游生长素合成途径中的一类关键酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近发现PRT也作用于乙烯下游反应，抑制了生长素合成途径中的另一类关键酶（相关工作正在整理发表中）。 不同于KYN和PRT，第三个小分子PZA只特异性抑制乙烯过量合成突变体eto1-2的“三重反应”（图A）。施加PZA处理可以抑制乙烯合成前体ACC所诱导的乙烯反应，暗示PZA可能通过抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。体外生化分析发现，PZA无法直接抑制ACO催化活性，需要被拟南芥烟酰胺酶（nicotinamidase）转化为pyrazinoic acid（POA）（图B），进而以POA的形式竞争性抑制ACO的催化活性。 进一步解析了拟南芥中ACO家族成员ACO2与POA复合物的高分辨率晶体结构（2.1Å），从原子层面揭示了POA的抑制机理（图C和图D）。晶体结构表明，POA是通过与活性中心的一个锌离子或铁离子形成配位键而与ACO2结合。此外，POA与其周围氨基酸之间形成的氢键、疏水相互作用以及范德华力，也巩固了其与蛋白的结合。通过对ACO2蛋白关键氨基酸进行突变，证实了POA或其类似物2-PA可以模拟ACO的内源底物ACC，从而竞争性抑制了ACO的活性。这些结果不仅在原子层面上阐明了POA的抑制机理，还为进一步优化POA结构，提高其抑制活性提供了理论基础。
南方科技大学
2021-04-13
聚苯乙烯催化氢化制备新型材料氢化聚苯乙烯
聚苯乙烯 (PS) 是用途广泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸强度低、耐热耐 氧性能差。通过氢化改性，链上苯基加氢得到的聚环己烷基乙烯(PCHE)耐热、耐氧、拉伸强 度、抗吸水等性能大幅提高。所制备得到PCHE产品的各项性能均优于PS、聚碳酸酯 (PC) 材 料，PCHE透光率高达91%，PCHE的应力-光学系数也很低；PCHE耐冲击，质量轻 (比PC更 轻) 、强度高，易加工；PCHE耐腐蚀、耐温耐湿；PCHE可以作为汽车、高铁、光学仪器等用 高等透明树脂，是目前应用量大、价格高的PC材料的优良替代材料。然而聚合物加氢体系具 有与小分子体系完全不同的特点，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度远高于小分子溶 液，传统粉末状催化剂存在分离困难、加氢速度慢、加氢条件苛刻等缺点亟待解决。本项目采 用专用催化剂进行PS加氢。不仅有利于催化剂与物系的分离，有利于高粘流体的流动，强化 物质传递。具有良好应用前景和经济价值。
华东理工大学
2021-04-13
高性能多功能聚四氟乙烯微孔材料的绿色制造
具有微纳多孔结构的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效过滤、防水透声、高端织物、医疗器械等国民经济战略新兴产业的关键材料。但是，由于PTFE材料极难加工，近五十年来，只有美国Gore公司开发的拉伸法实现了PTFE微孔产品的大规模商品化生产，产值高达百亿。但是，拉伸法存在的一些顽固问题仍然没有得到解决，如产品均匀性、产品孔径与孔隙率的。本成果颠覆传统拉伸法，创造性地提出了基于剪切诱导原位成纤工艺，巧妙地解决了存在半个多世纪的问题，可制备具有高孔隙率、小孔径、高强度的高性能PTFE微孔材料，并且可根据生产需求灵活调整产品宏观性状与微观结构，仅通过简单的工艺参数调整，即可实现具有不同微观结构的平板膜、纤维、中空纤维膜、微孔泡沫等批量化生产。与拉伸法相比，本成果工艺灵活、设备简单、能耗显著降低、无环境污染，具有良好的产业化潜力。此外，本成果提供了一种具有普适性的PTFE微孔材料改性方法，可以通过先进的复合工艺实现具有高导电、高导热等功能化PTFE材料，有效填补市场空白。围绕本成果，已发表多篇国际论文、申请四项国家发明专利、两项海外专利，在油水/固液分离、先进织物等领域具有良好应用前景，相关产品已成功验证并得到多方行业内专家认可。
山东大学
2025-02-08
光卤石/钾石盐生产氯化钾成套技术与装备
我国农业及工业氯化钾年消费量约为1000万吨，其中60%依赖进口。钾资源开发事关整个 国家的粮食安全。 钾资源主要分为可溶性钾资源 (包括海水钾资源、可溶性固体钾资源和地下卤水钾资源) 和非水溶性溶钾资源。目前生产钾肥 (氯化钾) 的主要原料来自可溶性钾资源，除少量采用海 水提钾外，主要采用钾石盐矿、光卤石矿、硫酸盐钾矿和混合盐矿等可溶性固体钾矿和地下含 钾卤水。 可溶性钾资源生产氯化钾主要包括分解结晶和浮选两个主要过程，根据矿物原料和工艺组 合情况分为冷分解结晶-正浮选，反浮选-冷分解结晶等工艺。 华东理工大学资源过程工程研究所建有国际先进水平的浮选与结晶过程研究测试平台， 可对光卤石和钾石盐制备氯化钾的浮选工艺、浮选药剂复配、结晶过程进行在线监测研究；对 结晶产品粒度分布、晶体形貌特征分析表征；利用二维激光粒子测速仪PIV、体三维速度场仪 V3V及其相关流体力学软件，可对各类结晶器流场进行数值模拟与分析，实现结构与操作参数 的多参数系统优化，开展结晶器设计与工程放大研究等。获得多项国家发明专利授权，形成了 上下游相互关联、相互支撑的氯化钾生产成套化、系列化专利工业技术，氯化钾生产过程中钾 收率高、能耗低、产品品位高。相关研究成果已在大型工业装置得到应用，取得显著地经济效 益。
华东理工大学
2021-04-11