催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选择性通常达不到100%的情况。天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催化精馏填料，可提升通量50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异构化等工艺中得到了应用。

直接甲醇燃料电池（DMFC）由于使用液体甲醇作燃料，电池安全，系统简单，运行方便，具有很广阔的商业化前景。从目前的技术水平看，DMFC的功率密度比氢氧燃料电池低，因此这类电池更适用于小型电器中，如移动电话、笔记本电脑等。美国能源部认为用于发电站和电动汽车的大型燃料电池，商品化制造成本一定要低于$500/kW，而对应用于电子产品中的小型燃料电池，其制造成本可允许高达$2000/kW。与二次电池相比，微型或小型DMFC主要具有以下优点：（a）长时间连续提供电能；（b）充加燃料方便，它可避免二次电池充电时间长、电池记忆效应、循环寿命短等不便；（c）无污染、回收处理方便。北京科技大学在国家自然科学基金委、教育部和国家863计划支持下，开展了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和直接甲醇燃料电池（DMFC）的研究开发工作：（1）Pt基非贵金属多元合金、Pt基过渡金属或稀土金属氧化物催化剂；(2)甲醇溶液中稳定的轻质双极板等材料；(3)催化剂碳载体材料；（4）膜电极及直接醇类燃料电池组样机。

主要研究内容 1、甲醇阳极与氧阴极催化剂研究。 2、固体高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜电极制备技术研究。 4、单体电池的设计与性能研究。 5、电池组系统结构设计与8W样机研制。技术指标 阳极铂载量≤3mg/cm2，阴极铂载量≤1mg/cm2；80℃，单体电池比功率≥80mW/cm2；30℃，阴极为常压空气，单体电池比功率≥12mW/cm2；8W样机正常运行40h。产业化前景

项目简介：精馏是化学工业领域中应用最为广泛的分离技术。但精馏过程的能耗巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而精馏能耗又占其中90%以上。我国在石油化工、天然气化工、制药、化肥、维尼纶等领域能耗远高于国外，与国内精馏过程的节能技术落后不无关系。因此，开展精馏过程节能机理和节能技术的研究对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。在热力学上，隔板塔被认为是较为理想的塔结构，等同于一个完全的热耦合塔。以分离三组分混合物为例，用相同的理论板数，完成同样的分离任务，采用隔板塔比传统的两塔流程可降低能耗30%~50%，节省设备投资30%以上。高效立体传质塔板是河北工业大学化学工程研究所开发的高效立体喷射型塔板专利技术，具有大通量，高效率，低压降等一系列优点，目前在石化、制药、化肥、化纤等诸多化工领域得到了广泛的应用。将高效立体传质塔板和隔板塔两者的优点相结合，研究过程节能机理，开发出具有高效节能的新工艺和设备，对化工分离过程传质效率和能源利用率的提高、设备投资的节省具有显著的经济效益和深远的社会意义。本项目已在华北制药集团得到成功应用，为企业节省设备投资32%，工艺节能35%。应用领域：石油、化工、制药、化肥、维尼纶、氯碱联系方式：河北工业大学化工学院 方静 副教授电话：022-60202246；传真：022-60204475地址：天津市红桥区光荣道8号309信箱 300130邮箱：ctstfj@hebut.edu.cn网址：www.ctst.com.cn

甲醇制烯烃(MTO)是最有希望替代传统石油裂解制取烯烃路线的新兴工艺,而MTOI艺的研究重点在于催化剂的开发。本技术以甲醇制烯烃反应为对象,开展了SAPO-34分子筛催化剂的制备与性能评价,并基于筛选确定的最优催化剂,完成了甲醇制烯烃本征动力学实验研究,建立了与实验数据良好相容的本征动力学模型。采用水热法合成SAPO-34分子筛,晶化温度为200℃,晶化时间为48h,动态晶化。在一定的原料配方下,通过性能评价和XRD、SEM和TPD等表征相结合的方式,考察了双模板剂配比、硅铝比、磷铝比对SAPO-34分子筛性能的影响。结果表明,在实验考察的双模板剂配比范围内均能合成出SAPO-34分子筛,合成的分子筛具有相对最好的MTO催化性能,总低碳烯烃(乙烯+丙烯)收率达到87.7%。在双模板剂下过低的硅铝比会影响SAPO-34分子筛的晶相结构,导致SAPO-5混晶的生成,相对适宜的硅铝比为0.4。磷铝比影响分子筛合成的初始凝胶PH值,过高或过低均不利于SAPO-34分子筛MTO性能的提高,相对适宜磷铝比为1.0。以原位合成法考察了La、Ce和Y三种稀土金属离子对SAPO-34的改性作用。

成果与项目的背景及主要用途： 化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液 体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的 75%。 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精 馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高， 采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的 精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。 技术原理与工艺流程简介： 蒸馏过程耗能巨大，化工过程中 40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又 占其中的 90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的 加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料 的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷 通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理 技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响， 总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化， 组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降， 改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括 设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型 高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 组合精密精馏技术属于通用型高新技术，它将精馏塔节能技术、降(升)膜加 热技术、填料表面处理技术、磁化处理技术、精馏设备强化技术等多种先进的关 键技术集于一体。对于一定的精馏分离过程，根据物系的特点和分离要求，将上 述各关键技术有机组合，即构成该物系的组合精密精馏分离技术。 获得天津市科学技术进步三等奖 获得以下专利：天津大学科技成果选编 1. 从废丙酮溶媒中磁化精馏回收丙酮的方法，ZL200710060107.5 2. 从废甲醇溶酶中磁化精馏回收甲醇的方法，ZL200710060106.0 3. 中药生产废乙醇溶媒的磁化精馏回收乙醇方法，ZL200610013217.1 4．集磁化与减压精馏由山苍子油提取柠檬醛的方法，CN200410072294.5 5. 由山苍子油精馏提取柠檬醛的方法，ZL011350563应用前景分析及效益预测： 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用 到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求 很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用 特殊的精馏分离方法。 应用领域：精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据具体情况面议 合作方式及条件：根据具体情况面议

柔性智能互动终端的关键材料与传感器件是实现物联网技术革命的重要技术，柔性透明导电薄膜为其 中不可取代的关键元件。本团队在前期工作中针对纳米银线透明导电薄膜进行了系统的研究，包含材料合 成、导电墨水配方调制、大面积卷对卷制程工艺和柔性触控样机制备，已经初步建立起一条从材料、工艺 到器件应用的产学模式；并做了一系列十余项的专利布局（发明专利12篇，授权专利6篇）。其采用的技 术方法如下： （1）低成本的表面图形化工艺。包含基于光酸显影的可图形化配方调制、基于表面能差异化驱动的 自组装电极图形化，相比较于传统的激光、黄光刻蚀，溶液态的图形化方式成本更低，同时可保证满足柔 性触控传感器的线宽/线距要求； （2）高稳定性的纳米银导电薄膜。基于单分子缓蚀剂修饰的纳米银线稳定性提升方案，相较于业界 传统的单级分子蒸馏存在分离效率不高、能耗 较大和成本较高等问题，而常规精馏方法又会使某 些活性组分发生热变质或分解能等不足。薄膜蒸发 与精馏是一种特殊的液－液分离技术，本技术成果 将薄膜蒸发的高效蒸发性与精密精馏的高分离度融 合于一台完整的设备中，既可避免热敏性物质长期 暴露于加热器内，又可使各组分通过

一、项目简介全球性的原油变重变劣，使原油硫含量增加；目前对满足环保要求的汽油硫含量指标日益严格，汽油深度脱硫日益重要。国内外汽油产品大部分来源于流化催化裂化（FCC），国外占三分之一，国内约占80%，造成我国汽油硫含量普遍偏高。研究和开发FCC汽油深度脱硫技术，降低汽油硫含量，是我国炼油、化工行业的一项紧迫任务。常规深度加氢脱硫（HDS）技术存在明显不足：汽油收率低、汽油质量差（辛烷值低）、投资费用和操作成本高。解决途径：开发新的深度加氢脱硫技术、开发各种非加氢脱硫技术、或开发非加氢脱硫技术与加氢脱硫结合的技术。在各种非加氢脱硫技术（吸附脱硫、微生物脱硫、萃取/萃取精馏等）中，汽油萃取精馏脱硫具有显著的优势。与FCC汽油全馏分深度加氢脱硫工艺相比，FCC汽油轻中馏分萃取精馏脱硫-萃取相与重馏分加氢脱硫组合工艺的投资成本与操作成本明显低于前者，此项技术具有普遍的推广意义。本项目为此组合工艺的非加氢脱硫部分。二、市场前景汽油萃取脱硫、萃取精馏脱硫技术具有设备投资低、不耗氢、操作费用低等优点，若与现有的加氢脱硫工艺结合则会实现低操作成本和极小的辛烷值损失的FCC汽油深度脱硫的目的，这样就更进一步地拓展了该类技术的发展空间和应用前景。因此，该类技术已成为清洁燃料生产领域的重点研究方向之一。主要经济技术指标：1）脱硫汽油残硫含量小于30ppm；2）溶剂损耗与目前芳烃抽提工艺的持平；3）最终产品汽油RON损失＜1，芳烃含量基本与原料中相同，烯烃含量减少约为3%，烷烃含量增加约为3%；优化FCC汽油切割馏分萃取精馏脱硫过程条件。实验结果表明，在回流比一定的条件下改变剂油比，随着剂油比的增加脱硫率增加，剂油比达到0.55时脱硫率为95%，当剂油比为0.765时脱硫率为96%，剂油比在0.55-0.765时脱硫率变化缓慢，兼顾经济效益和产品质量，剂油比0.55为宜。该操作条件下硫含量低于30ppm。溶剂热稳定性能好、沸点高，回收后萃取剂的脱硫效果很好，可以重复使用。中重馏分汽油、复配油的加氢脱硫处理结果表明，在适当的加氢条件下，可以使硫含量降到10ppm以下；调和汽油的辛烷值测量结果表明，萃取精馏+加氢深度脱硫组合工艺生产的调和汽油辛烷值基本不变。该组合工艺，实现FCC汽油馏分深度脱硫与溶剂循环使用优化操作。三、规模与投资（萃取精馏部分）萃取精馏装置年处理量50-100万吨， 设备总投资约2000万元。四、生产设备主设备为萃取精馏塔。FCC汽油预分馏塔（也可对催化分馏系统稳定塔进行适当改造）；溶剂回收塔；相应的泵、储罐等。五、效益分析通过对FCC汽油分馏、萃取精馏，低硫汽油的收率在70-80%，其余馏分与重馏分一起进行加氢脱硫，使得加氢装置的处理能力（与全馏分加氢比）降低50%以上。同时汽油调和后，辛烷值基本不损失。六、合作方式技术转让或技术合作。

化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的75%。在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。蒸馏过程耗能巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又占其中的90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响，总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化，组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降，改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。

氢气是化工生产中加氢反应的必要气源，由于原料来源的不同、氢气纯度要求不同，制氢装置的投资规模及氢气生产成本相差很大。工业上制氢方法有烃类蒸汽转化法、电解水法等。烃类蒸汽转化制氢适合用于氢气用量大、规模装置大的场合，其能耗及单位氢气的生产成本较低；电解水则适合用于氢气用量较小的场合，其装置规模小，但能耗及氢气的生产成本较高，对于中等规模氢气用量的场合，人们一直致力于寻求新的制氢原料。随着甲醇合成技术的改进，目前世界上工业甲醇的产量不断提高，价格也比较低廉，利用甲醇水蒸汽转化制氢，具有装置规模小、氢气生产成本低、原料来源稳定等优点，自八十年代后期逐渐受到人们的重视。现该技术已成为工业成熟技术，国内已有部分精细化工厂陆续采用。南京工业大学吸附技术研究所最近开发出新型节能型工艺，大大降低了甲醇制氢过程的能量消耗，具有显著的经济效益，已在多家生产单位采用。该工艺具有以下特点：1.选用的甲醇催化剂单程转化率>99%，使用温度260℃，压力从常压到3.0MPa皆可。该催化剂的性能经实验室评价为国内领先水平，且在工业装置运行三年以上。2.采用本所研究开发的CO高效吸附剂，使得产品氢气中的CO含量小于1ppm，氢气纯度可以达到99.99%以上，同时氢气回收率高（大于90%），比国内同类型的装置提高10个百分点，因此甲醇消耗低，氢气成本大大降低，经济效益显著。