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科研成果

A:获奖成果

1. 丁烯氧化脱氢制丁二烯W-201催化剂的研制和工业应用

     1996年获中科院科技进步二等奖

2. 高碳醇羰基合成催化剂及放大工艺

     1997年获中科院科技进步二等奖

3. 消氢催化剂    1997年获院发明三等奖

4. AF-100高温阻焦剂    1999年获甘肃省科技进步二等奖

5. 高效脱氢催化燃烧催化剂

   2001年获甘肃省科技进步二等奖

6. 甲烷选择氧化制乙烯高效催化剂的应用基础研究

     2002年获甘肃省科技进步二等奖

  提供在1000℃-1050℃热冲击条件下不明显减活的汽车尾气净化催化剂,满足欧Ⅰ(91/441/EEC、93/59/EEC法规)、欧Ⅱ(94/12/EEC和96/69/EEC法规)排放标准的LB系列和HCH-LB系列三元催化剂,启动温度低于同类进口催化剂(如德国Degussa公司),贵金属含量较进口催化剂低15-20%。新推出的产品还有起燃温度更低、催化活性更高的适用于欧洲Ⅲ的新一代催化剂,该催化剂中试抽检产品通过国家权威部门天津国家轿车质量监督检测中心100小时快速热老化台架试验(相当于80000KM)的检测(采用HJ/T331-2006测试标准),催化剂的空燃比窗口进一步拓宽;抗高温性进一步增强,其耐热冲击稳定性超过国内外同类产品的性能指标。
  可提供作为金属载体(Fe、Cr、Al合金)首层涂料的组成及涂敷技术,可解决骤冷骤热条件下涂层脱落的技术难题。
  可提供贵金属和稀土基贵金属增效两大类催化剂的系列配方,以适应不同性能的发动机匹配工作。
  可提供废催化剂贵金属回收中低污染、高回收率的工艺路线与技术。

国内外催化剂贵金属含量比较

单位名称
中科院兰州化物所
昆明贵金属所
国内某研究所
国内某大学
国内某大学
Engelhard公司
J.Matthey公司
贵金属含量(克/立方英尺)
 
14.2-20.0
 
16.3
 
46.6
 
58.9
 
76.5
 
55-105
 
80-100
克/升,cat
0.500-0.707
0.575
1.65
2.08
2.70
1.94-3.70
2.83-3.53

主要业绩:
  与浙江明州机动车尾气装置有限公司开展合作,协助厂方筹建了20万升/年催化剂生产能力的高技术示范性工程。 
 

   

 

  
2、利用废弃植物油生产生物柴油项目   

我国每年消耗植物油1200万吨, 直接产生废弃油达500万吨,下脚酸化油250万吨。以此推算每年近700万吨废弃食用油流入江河湖泊,对环境将造成很大危害。按目前的石油价格,利用废弃植物油生产生物柴油不但能产生巨大的经济,而且还使油脂废弃物得以利用,变废为宝,同时也使得废弃油有了一个合法流向,有效降低了排放后对环境的污染及不法分子加工后再次返回餐桌的风险。

我中心已完成了废植物油生产生物柴油500升规模的中试研究,工艺过程简单,生物柴油产率达到92%(以酸化油为原料时需要对原料进行预处理,产率为第二步转化率),催化剂和工艺均具有自主知识产权。项目建成后可解决废植物油回收问题,此外还可辐射周边地区,并以此为范例向大中城市推广,建设多套废植物油为主原料的生物柴油生产装置。

该项目具有自主知识产权,工艺过程简单,易于实现,反应温度低,生物柴油收率高,在反应催化剂及用量方面有突破,可实现大规模生产。

(1) 工艺流程

  该工艺分三个工段,即:原料精制工段、反应工段、产品精制工段。首先将废餐饮油精制,除水除渣,精制后脱去游离脂肪酸,加入催化剂、甲醇、溶剂,在60,搅拌反应时间为1h,反应后静置6小时,分出上层生物柴油及下层甘油溶液,精制后既得到成品生物柴油。

工艺技术的先进性表现在:

   1.采用复合催化剂工艺将反应温度降低到60,降低了能耗,使反应易于操作。

   2.采用一步反应,简化了工艺流程。

   3.采用废餐饮食用油为原料,且生物柴油收率达到92%,是一个变废为宝的好工艺。

(2) 中试结果

在实验室分别以菜籽油和废餐饮食用油为原料制备生物柴油。实验发现,以菜籽油为原料,生物柴油收率达到86%以上,生产过程中可产生10%左右的副产物甘油及6%左右的皂化物。以废餐饮食用油为原料,生物柴油收率达到92%以上,生产过程中可产生8%左右的副产物甘油,3%左右的皂化物。

将该实验以废餐饮食用油为原料在500升反应釜进行放大实验,结果与实验室数据相近,即生物柴油产率达到92%,生产过程中产生7%的副产物甘油,3%左右的皂化物及少量废弃物。

我国目前可以利用的餐饮废油、榨油厂油脚、库存过期油料和林木油果等价格合理的原料,可以支持300万吨/年左右的产业规模,若在将来能建立更多稳定的原料来源,产业规模将会不断扩大。相信生物柴油必将成为我国能源的一个有益补充,缓解我国能源压力,增强我国石油安全。

(3) 成果产业化所需条件:

成果产业化所需场地约3000平方米,其中,厂房约300平方米。交通便利,水电齐全。

(4) 成果转让示例

   20075月我中心利用此项技术在山东淄武经贸公司建成了1000/年的生产装置(2008年将扩建到3000/年)。目前项目运转良好,具有较高的经济效益。

(5) 中试产品检验报告:

 

3、PCF系列高强度型煤粘合剂

型煤冷压成型工艺中,粘结剂的研制是关键技术之一它直接决定型煤的各项物理化学性能指标。

PCF系列高强度型煤结剂为有机——无机复合结剂,其显著特点是:①、具有非常好的适应性,通过灵活调整主辅料配比,可应用于不同的煤种以生产不同用途、不同质量指标的型煤型煤冷、热稳定性好,机械强度高(包括初始和冷强度);③、结剂原料来源广泛、价格低廉;④、结剂表面张力小,能在煤粒表面均匀分布并深度润湿煤粒表面,增加粒子间的作用力;⑤、添加量少,基本不增加型煤灰分;⑥、结剂的添加不会对煤质冷、热稳定性及机械强度性能以外的其他性能指标如煤的工业及元素分析、热值、灰分、挥发分、灰熔点、结性、成浆性等产生实质性影响;⑦、型煤燃烧及气化、焦化性能不受影响;⑧、醒料时间短、成型工艺简单、操作强度小;具有一定的防潮、防水性;、不产生二次污染。

  应用该系列结剂的成型工艺应与下图所示过程基本吻合。

    该系列高强度型煤粘结剂可广泛应用于无烟煤、烟煤、褐煤的成型工艺中,以义马长焰煤为例,采用PCF1型煤粘结剂,生产出的型煤冷强度最高达1200 N/个球,热强度达377 N/个球,完全满足加压气化炉正常运行之质量要求;再如PCF2型煤粘结剂,同样应用于长焰粉煤,生产出的型煤平均达如下质量指标:①、冷强度 600N/个球;②、热强度 300N/个球;③、落下强度:≥ 80%;④、热稳定性;≥ 80%。

  该黏结剂生产型煤的成本视型煤的质量指标而异。一般地,吨型煤成本增加约50/吨左右(指冷强度 400N/个球、热强度 300N/个球的情况)。本配方独特新颖,科技含量高,可广泛应用于炼焦原料配用型煤、化肥造气型煤、高炉炼铁型煤、电石生产用型煤、工业燃料型煤、锅炉型煤、窑炉型煤、机车型煤、气化型煤以及民用块煤等领域。

 

C:专利申请及授权

(一)授权专利

1.高效脱氧除氢催化剂及制备和应用   ZL94103686.3

2. 丁二烯环氧化银催化剂  ZL00132856.5

3. 香叶醇气相选择氧化制备柠檬醛的方法  ZL00138024.9

4. 酒石酸的制备方法  ZL02108865.9

5. 合成磷酸羟胺用催化剂  ZL98125747.X

6. 蒽醌法生产过氧氢用高效负载型双金属催化剂 ZL99126993.4

7. 糠醛气相脱羰生产呋喃用催化剂  ZL00132855.7

8. 一种纤维素粉助滤剂的制备方法  ZL96113481.X

9. 柴油降凝剂制备方法  ZL02143889.7

10.从顺丁烯二酸合成酒石酸的方法  ZL02119436.x

11.一种钛硅分子筛的制备方法  ZL01120929.1 

12.一种壬二酸的制备方法 ZL02150179.3

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