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高值精细化工中间体环己烯酮绿色合成技术
本技术以廉价易得的丙烯醛、2-甲氧基丙烯为原料，在不使用氧化剂、卤代试剂的前提下，通过两步反应，实现了环己烯酮的高产率合成。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
环己烯酮又称2-环己烯-1-酮，是一种重要的有机化工中间体，主要用于化工制药。传统生产环己烯酮方法不仅品质低，环境污染大，而且步骤长、产物分离困难。规模化生产环己烯酮的技术已被淘汰，因此订单大量外移。本技术以2-甲氧基丙烯和丙烯醛为原料，在温和条件下实现了环己烯酮的创新合成。该方法所需原料廉价易得，条件温和，操作简单，产品质量好，目前已做过200升试验，可为后续工业化安全生产提供充足保障。
本技术以廉价易得的丙烯醛、2-甲氧基丙烯为原料，在不使用氧化剂、卤代试剂的前提下，通过两步反应，实现了环己烯酮的高产率合成。本技术具有原料廉价易得、产物分离简单、设备兼容性高、成本低、便于放大等特点，为环己烯酮类化合物的合成提供了技术与经济上均可行的绿色新方法。
华中科技大学
2022-07-26
含硅固废（尾矿）绿色制备纳米孔道 ZSM-5 分子筛技术
本技术提出以无溶剂法合成ZSM-5分子筛，在分子筛合成过程中无溶剂参与，仅将初始原料研磨混匀后，转移到反应釜中进行晶化反应，从而简化了合成工艺，实现ZSM-5分子筛低成本、高效、绿色合成。
北京科技大学
2021-04-13
碳酸二甲酯联产乙二醇、丙二醇绿色生产技术
碳酸二甲酯（DMC）是一种十分有用的有机合成中间体，能与多种醇、酚、胺及氨基醇等反应，从DMC出发可合成聚碳酸酯，异氰酸酯、氨基甲酸酯、丙二酸酯、丙二尿烷等许多化工产品。因此，它在制取高性能树脂、溶剂、染料中间体、药物、增香剂，食品防腐剂、润滑油填加剂，汽油添加剂等领域的应用越来越广泛。因而，DMC已被称为当今有机合成的“新基石”。
该项目采用了产品耦合、过程耦合的多重耦合过程强化技术、能量系统集成和塔设备单元强化技术等多项关键技术，突破性地解决了极其稳定的CO2活性难题，利用工业废气二氧化碳和环氧乙烷（或环氧丙烷）生产绿色化学品碳酸二甲酯、联产乙（丙）二醇，使二氧化碳变废为宝，真正实现了低碳、环保、绿色、经济。该技术具有工艺简单，流程短、设备投资小、见效快、成本低、过程基本无三废等特点，是目前国内外最具竞争力的生产工艺。与国外技术相比投资减少75%、节能90%、生产成本减少50%以上。
经鉴定，该技术填补了国内空白，达到了国际领先水平。目前国内正在正常生产的非光气法碳酸二甲酯生产技术均为华东理工大学提供。该项目组近年来完成新产品开发60余项、已全部实现产业化。该技术已经掌握了放大规律，已有4000吨、1.5万吨/年、4万吨、6万吨的工业化装置，进行了10万吨、30万吨/年的放大设计。
项目具有自主知识产权，掌握核心技术，已获授权发明专利3项，被列为国家863计划重点支持项目，国家经贸委产学研工程计划。先后荣获：上海第三届科技博览会金奖；1998年香港世界华人发明博览会银奖；1999年上海市科技进步三等奖； 2001年中国高校科技进步二等奖；2010年中国石化行业协会技术发明一等奖。
华东理工大学
2021-04-13
新一代柠檬酸绿色智能发酵技术集成与产业化
本项目获 2018 年中国轻工业联合会科技进步奖一等奖柠檬酸是一种重要的三羧酸类化合物，广泛应用于食品、医药、化工等领域，是当前世界上产量和消费量最大的食用有机酸，是世界第二大发酵产品。虽然发酵法生产柠檬酸起步较早，但目前其生产技术仍存在问题，如发酵种子培养周期长、活力低；发酵菌种影响柠檬酸合成的生理、代谢特性认识有限；传统同步糖化发酵工艺原料利用不充分；柠檬酸提取过程能耗高，废水有机物浓度高、处理难度大等。因此，本项目在江南大学刘龙教授带领下实现了传统的技术升级和转型，实现绿色智能化生产。获 2018 年度中国轻工联合会科技进步一等奖。
主要创新内容及技术突破：
1、建立了结合超声波诱导孢子快速萌发与种子糖化酶水平表征的移种策略， 发酵强度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）；
2、进行了柠檬酸发酵生产菌株的系统生物学分析，发现发酵后期的低 pH 环境可激活柠檬酸合成相关基因的表达，葡萄糖作为效应物可激活其转运蛋白的表 达；
3、强化同步糖化发酵方式，利用葡萄糖模糊预测模型结合糖化酶阶段添加的策略补偿发酵中后期 pH 急剧降低导致的葡萄糖供给速率不足，中试规模发酵强度进一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，残总糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）；
4、应用模拟移动床实现了柠檬酸发酵液连续分离提纯及废水资源再利用，在实现了清洁化生产的同时柠檬酸收率达到 98%，较传统钙盐法提高 5%。
江南大学
2021-04-11
高效换热装备及其耐腐蚀石墨烯复合涂层
市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。
同济大学
2021-02-01
中国科大实现高效的高维量子隐形传态
量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。 为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码，解决了路径比特的相干性问题[PRL 117, 220402 (2016)]，制备出了高保真度的三维纠缠态[PRL 117, 170403(2016)]；解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态[PRL 125, 080503 (2020)]；解决路径自由度的传输问题，实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020)]等。研究组从2017年起开始了高维量子隐形传态的实验研究。然而理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 为了实现高维量子隐形传态，研究组首先巧妙的提出了纠缠辅助的方式，利用log2d-1个辅助纠缠光子对就可以高效的实现d维的量子隐形传态，从而解决了资源消耗问题。然后实验上利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定，干涉可见度在45小时内保持在0.98的水平，从而利用六光子系统实现了三维的量子隐形传态。研究组对三维量子隐形传态过程做了过程层析，保真度达到0.596，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。高效的高维量子隐形传态的实现为构建高效的高维量子网络打下坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-02-01
中国科大实现高效的高维量子隐形传态
项目成果/简介:量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。 为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码，解决了路径比特的相干性问题[PRL 117, 220402 (2016)]，制备出了高保真度的三维纠缠态[PRL 117, 170403(2016)]；解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态[PRL 125, 080503 (2020)]；解决路径自由度的传输问题，实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020)]等。研究组从2017年起开始了高维量子隐形传态的实验研究。然而理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 为了实现高维量子隐形传态，研究组首先巧妙的提出了纠缠辅助的方式，利用log2d-1个辅助纠缠光子对就可以高效的实现d维的量子隐形传态，从而解决了资源消耗问题。然后实验上利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定，干涉可见度在45小时内保持在0.98的水平，从而利用六光子系统实现了三维的量子隐形传态。研究组对三维量子隐形传态过程做了过程层析，保真度达到0.596，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。高效的高维量子隐形传态的实现为构建高效的高维量子网络打下坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-04-11
薄形全采光高效自然通风隔声窗
薄形全采光高效自然通风隔声窗采用多层薄空腔微穿孔共振宽频消声结构形成消声 通道技术，内不含任何传统多孔纤维材料，不存在二次污染的问题，并解决了厚薄形透 明材料微孔加工的工艺问题；消声通道安装简便，易于清洗更换；现场实测效果优于现 市场上使用的通风隔声窗。
同济大学
2021-04-11
矿山废弃地煤矸石高效利用综合联用技术
为深入贯彻习近平总书记来东北考察时和在深入推进东北振兴座谈会上对露天矿综合治理工作的重要指示精神，辽宁工程技术大学矿山生态修复团队运用综合联用技术治理矿山废弃地，该成果得到阜新市科学技术协会的大力推荐，已应用于阜新海州露天矿治理中，取得了较高的经济、生态和社会效益。
煤矸石是煤矿生产过程中产生的废弃物，经人工堆积形成煤矸石山，其占用大量土地、污染大气、土壤和地下水，破坏景观环境，严重影响周边人民生产生活。本项目应用微生物技术促进煤矸石分解和植物生长，利用工业废弃物培肥煤矸石基质。以黑麦草为材料，复合微生物改良剂可有效促进煤矸石分解及养分释放，植物生长良好，产量提高了70%以上；工业废弃物古龙酸母液和活性污泥培肥煤矸石基质，既促进了工业废弃物的资源化利用，又提高了植物产量230%以上。形成了煤矸石微生物改良技术，工业有机废弃物培肥煤矸石技术。已申报发明专利5件，研究成果已应用于阜新海州露天矿废弃地植被恢复工作中。
辽宁工程技术大学
2021-05-04
高效换热装备及其耐腐蚀石墨烯复合涂层
项目成果/简介:市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。应用范围:目前国内外水蒸气空气预热器基本都是翅片管式，节能效果有待提高； 目前国内外成熟的蒸发式冷凝器基本都是管状或椭圆状，紧凑度不高，单位面积热负荷有待提高，特别针对化工产品如甲醇汽冷凝，要求系统压降低和尾气回收等指标，难以达到； 目前国内外烟气空气预热器基本采用管式，或回转式，管式占地面积达，换热系数不高，回转式漏风严重并且维修成本较高； 目前国内外解决金属表面腐蚀问题，基本采用搪瓷涂层，但搪瓷涂层导热系数低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于应力及金属与搪瓷线膨胀系数不一致，易导致崩瓷现象。项目阶段:批量生产效益分析:1）新型板式水蒸气空气预热器。与翅片管相比，节约水蒸汽15-30%，该项目目前属产业化阶段； 2）新型中间排液板式蒸发式冷凝器。与普通蒸发式冷凝器相比，节电节水30%，系统压降降低约0.1MPa，该项目目前属产业化阶段； 3）新型板式空气预热器。燃煤、燃气及燃油锅炉空预器，节能减排效果明显，该项目目前属产业化阶段； 4）耐腐蚀耐磨超导热疏水性石墨烯复合涂层。解决各领域换热设备表面的腐蚀问题，导热问题及结垢问题，节能减排效果明显。该项目目前属产业化阶段。
同济大学
2021-04-10