环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 项目属化学工程精细化学品领域。项目原料环氧化合物主要为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧氯丙烷(ECH)，进行开环加成、直接酯化或闭环反应，制得一系列环氧精细衍生化学品，主导产品包括二元醇单烷基醚、二元醇醚羧酸酯和脂肪族缩水甘油醚等醇醚酯类高级溶剂与环氧树脂活性稀释剂，用途广泛。因原料危险性大、技术含量高、产品品种和品质要求多，高端产品长期依赖进口。通过对其生产关键技术长达20余年的协同创新研究，取得如下自主创新成果： 1、环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 2、二元醇醚羧酸酯直接酯化法绿色生产新工艺技术 开发了苯并噻唑类离子液体、Ni-Al/离子交换树脂等酯化酸催化剂体系，低毒酯类共沸脱水剂体系，连续固定床预反应串反应精馏酯化工艺。预反应系统提高了反应精馏主反应的效率；催化剂可回收、循环使用，解决了常规中和带来的操作与污染问题；酯类脱水剂低毒、高效、环境友好；GMP自动化无尘包装，产品质量指标达国际电子级要求；建立4套万吨级生产装置，实现清洁生产。 3、氯醇醚高浓度碱闭环制备脂肪族缩水甘油醚清洁生产工艺关键技术 开发了季铵盐型缩水甘油醚阳离子相转移催化剂，催化高浓度NaOH闭环反应，副产固体盐多，并消除了夹带产品问题，通过饱和盐水萃取可低成本精制固体盐；用饱和盐水热泵蒸发析盐，解决高浓度盐水污染问题；建立单、双、多缩水甘油醚等3套万吨级通用型生产装置，产品质量达国际先进水平；生物基、低氯、水溶及高品质产品填补国内空白，建成全球产能最大、品种齐全的脂肪族缩水甘油醚生产基地。 4、副产物的综合利用技术 开发了开环反应副产物的资源化利用技术。二元醇醚副产残液与碱、卤代烷进行williamson醚化反应，制得多乙二醇双醚；丙二醇醚副产残液通过中和、脱色等精制得多丙二醇单醚，用作脱硫脱碳溶剂或制动液原料。 5、废弃物的资源化利用技术 系统开发了脂肪族缩水甘油醚废弃物资源化利用技术。固体盐精制得工业盐，用作水泥磨料、制砖防冻剂等；盐水蒸发析盐过程中回收多羟基有机物制备环氧树脂增韧聚酯；减压精馏前馏分精制处理出原料和产品；精馏残液通过环氧基改性后可实现废弃物的综合利用；这些技术开发，解决了废弃物出路问题，实现了清洁生产。

项目探明了晶体应力是导致铌酸锂电光调Q开关温度稳定性变差的根本原因，通过大幅消除应力提高了晶体消光比，并创造性地开发了“弹性装配”技术，彻底解决了晶体装配受力不均匀问题，大幅提高了电光调Q开关装配后的温度稳定性和激光输出光斑质量。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 南开大学在晶体理论、晶体生长以及器件制备等方面开展了三十余年的研究，中国电子科技集团公司第二十七研究所历经五十余年，完成了大量激光系统研发的国家重大任务，双方瞄准国家需求，共同开展了高温度稳定性电光调Q激光系统的研发项目。本项目获得了2012年天津市科技进步一等奖。 项目探明了晶体应力是导致铌酸锂电光调Q开关温度稳定性变差的根本原因，通过大幅消除应力提高了晶体消光比，并创造性地开发了“弹性装配”技术，彻底解决了晶体装配受力不均匀问题，大幅提高了电光调Q开关装配后的温度稳定性和激光输出光斑质量。以高性能电光调Q开关为核心技术，自主研发了满足航空、航天、舰船以及国防等复杂环境下使用的系列高温度稳定性激光系统产品，并实现批量稳定生产，单次高低温试验通过率高达90%以上。 2009年至2011年，本项目研发的激光产品实现了14121.6万元的产值及8778.6万元的利润，以项目产品为核心系统的装备大量应用于运载火箭测控、飞行器防撞及其它测量，为载人航天、探月工程、北斗卫星导航等国家重大工程的实施发挥了重要保障作用，同时也批量应用在国防领域，为国防安全做出了重要贡献。

燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃油中的含硫量必须从现在的10ppm减少到1ppm以下。为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附脱硫技术也在开发中，但是吸附选择性低，使用了高价的吸附剂，处理能力也比较低。

燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料 电池的氢气源现在主要利用天然气，甲醇，DME，轻质馏分，汽油和 煤油等进行水蒸气重整开发。其中，煤油具有价格便宜，携带便利，常温下稳定性高，供给系统完善等优点。可以广泛应用于家庭，汽车， 野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池 的燃料油中的硫磺含有量必须从现在的数十 ppm 减少到 1ppm 以下。 为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢 精制脱硫的话，需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃 料油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附型硫磺脱除 器正在开发中，但是吸附选择性低，使用了无法再生的高价吸附剂， 处理能力也比较低。 项目特色 本技术采用和现在的研究完全不同的想法，利用常压低温下的氧 化反应，将煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化剂氧化，并通过常压常 温下的选择吸附除去硫的氧化物砜，是一种新的低价脱硫法。无论在 国内国外，像本技术一样利用固定床流通式反应装置除去燃料油中的 硫磺化合物的研究很少有报告。这个超深度脱硫技术的反应条件非常 温和，应用于燃料电池的燃料油重整器，可以很容易使燃料电池小型 化，轻量化。和传统的高温高压下的加氢脱硫方法相比，本技术是在 温和条件下的高效率脱硫法。和非氧化吸附式脱硫技术相比，脱硫效 率高数十倍，对于硫氧化物的选择吸附性高，吸附剂可以再生，吸附 剂的使用量减少，可以降低成本。本项目的目的是将这个新的低价脱 硫法应用于燃料电池的重整系统，制造出氢气提供给燃料电池。 项目应用前景 1. 利用氧化吸附脱硫法开发煤油的超深度脱硫器 图 1 是氧化吸附脱硫法的原理及煤油超深度脱硫器的概念图。煤 油中的难脱硫化合物 DBT 在催化剂及氧化剂存在下，在常压低温下 很容易氧化，生成硫氧化物，然后通过常温常压下的吸附被除去。反应容器里放入煤油及氧化剂，通过自然滴落在常压下送进填充了催化 剂的固定床流通式氧化反应器，然后，常温常压下通过吸附器进行吸 附，除掉氧化后的硫磺化合物。现在的研究结果是通过氧化吸附脱硫 法可以将煤油中的硫磺含量减少到 0.5ppm。 2．超深度脱硫煤油的重整反应 图 2 是利用 Ru 系催化剂对含不同浓度硫的煤油进行水蒸气重 整反应的结果。其反应是煤油和水生成 CO2 和 H2。从结果来看，不 含硫的煤油 750 度的重整反应活性达到 100%，氢气收率达到了 80%， 而含硫磺煤油的催化反应表现出催化剂失活现象。 3．项目计划 a.建立一套连续的氧化吸附脱硫装置，改变催化剂，氧化条件及 吸附剂，将煤油中的硫磺含量减少到 0.1ppm。 b. 试做一套小型化脱硫装置，进行 1000，2000，10000 小时长期 试运转实验，对催化剂，吸附剂的寿命，再生的可能性，装置的长期 稳定性进行考察。 c.建立一套煤油的水蒸气重整反应装置，利用超深度脱硫煤油进 行水蒸气重整，开发高活性，长寿命的重整催化剂。 d.将超深度脱硫器与重整反应系统组合成试验用别体型重整器， 利用煤油制造氢气提供给燃料电池。 e.所需的仪器设备 硫磺化学发光检测器（Sulfur Chemiluminescence Detector）， 氢 火 焰 离 子 检 测 器 气 相 色 谱 （ Gas Chromatography-Flame Ionization Detector）， 热导池检测器气相色谱（ Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector）等

该成果在国际上首次发现并研究了一种新的人类细胞因子重组蛋白，可以用于治疗炎症和肥胖，实验室动物实验结果显示能够明显抑制急、慢性炎症；抑制肥胖、抑制脂肪肝形成、降低血糖并提高胰岛素的敏感性。已经申请3项发明专利其中2项已授权，具有自主知识产权。动物实验结果明确。重组真核蛋白与重组原核蛋白（大肠杆菌表达）具有同样的生物学活性。这个基因的转基因老鼠未见任何异常（类似长毒实验）。希望寻求感兴趣的企业，进一步开发该项目成为我国真正的I类新的生物药。

由于装置改造，现有芳烃二甲苯生产装置多存在多塔联合处理具有不同组成分布的原料情况，由于每个精馏塔具有不同分离性能，为使得所需处理原料与处理装置的分离特性相匹配，必须对各装置处理负荷进行合理分配，才能使节能优化成为可能并实现之。该项目在对二甲苯生产装置深入了解的基础上，完成了对装置生产过程热力学分析的研究，并研究了二甲苯精馏过程进料状态、塔内操作条件等变化对装置生产能力和能耗的影响，建立了二甲苯分馏装置的机理模型，定量分析了影响装置生产能力和能耗的因素，对三个精馏塔开展C?A资源离线优化配置进行了系统的研究，通过合理分配三台分馏塔的处理量，优化进料组成，在保证邻二甲苯产量和质量要求的前提下，达到装置节能降耗的目的，为装置实现各股C?A资源在上述三塔之间的合理分配提供了理论依据和现场指导。该项目建立了新老二甲苯分馏装置生产性能相匹配的进料分配技术应用平台，该平台可以针对不同的C?A进料量及组成情况，对二甲苯分馏装置的进料配置进行整体优化，给出C?A原料在各塔的分配，用于指导生产操作，实现各股C?A资源在新老装置中负荷的合理分配，降低二甲苯分馏塔能耗，同时在C?A资源及市场供求允许的情况下确保合适的产品要求。

高氮不锈钢是近年来随着冶金科技进步出现的一种新型工程材料，具备高强度，良好的韧性、优异的耐磨性、耐腐蚀性能等优异的性能，大幅提高武器装备在海洋、空中、地下及其它恶劣环境下的抗腐蚀及“三防”能力，可广泛用于高抗打击能力、高隐蔽性能、高压与深潜、高抗腐蚀性、耐磨耐高温及减少维护的军工重要产品及基础设施等国防军工领域。超高强度高品质高氮不锈钢，具有超高强度、硬度和优异的耐蚀性能，在航空航天材料和军用装备中具有广阔的应用前景。

1 背景 天然气水合物是继页岩气、致密气、煤层气等之后潜力巨大的接替能源，可分为成岩型和非成岩型两类，其中非成岩型占76.5%以上。国内外天然气水合物开采技术研究和试采工程以降压法为主，但如果采用降压法开采海洋非成岩天然气水合物，水合物将无序分解且不可控，进而面临环境、装备、生产、工程以及地质等风险。为此，中国工程院周守为院士带领团队世界首创提出海洋非成岩天然气水合物固态流化开采技术，利用水合物采掘、碎化、海水引射流化、泥砂分离回填、浆体举升、平台深度分离再回填技术工艺，将非成岩不可控水合物藏转变为密闭管道内可控水合物藏，实现了“顺其自然、变害为利、变不可控为可控”的安全绿色开采。进而，团队针对海底浅表层水合物到中深层泥质粉砂水合物再到深部地层成岩型水合物以及下覆游离气的储层系统，在世界上首次创新提出深海天然气水合物固态流化～降压法一体化开发技术。 2 深海天然气水合物一体化开发模拟实验系统 发明深海天然气水合物一体化开发模拟实验方法及技术，研制成功全球首个具有完全自主知识产权的深海天然气水合物一体化开发大型物理模拟实验系统（压力0～16MPa、温度-10～60℃、可视化），实现了1500m水深固态流化～降压法一体化开发全程模拟。实验系统包括：水合物大样品快速制备、破碎及浆体调制模块，水合物浆体高效管输与分离模块，实时图像捕捉、数据采集及安全控制自动化模块。 水合物大样品快速制备、高效破碎、浆体调制“三位一体”实验方法和技术，20h内可快速制备1062L水合物样品； 水合物浆体保真运移方法和技术； 水平段56m、垂直段30m分段组合、逐点加密、多次循环、多次降压、多次升温的水合物颗粒、泥砂、分解气、配制海水复杂浆体管输模拟实验方法和技术。 首次系统开展深海天然气水合物固态流化～降压法一体化开发实验，创新形成从浅表层水合物到中深层泥质粉砂水合物再到深部地层成岩型水合物以及下覆游离气的全链条、一体化开发理论。 2017年5月，全球首次海洋非成岩天然气水合物固态流化试采在南海神狐海域成功实施。 3 应用范围 依托大型物理模拟实验系统，在全球首次系统开展深海天然气水合物固态流化～降压法一体化开发模拟实验，证明了固态流化～降压法一体化开发技术原理科学可行、开采工艺可行，为指导海洋天然气水合物和油气一体化勘探开发、研制深海天然气水合物高效开发系列装备提供了理论依据和关键参数。 4 前景及经济社会效益 通过攻关为深海泥质粉砂天然气水合物安全、高效开发提供方法与理论创新，为天然气水合物固态流化～降压法一体化高效开发评价提供重大实验系统，促进浅表层、中深层天然气水合物与下覆游离气一体化开发系列重大装备研制，推动集成该方法、理论、技术、装备成为我国引领世界天然气水合物商业开采的前沿技术。