農林廢棄物利用盈利空間大增

2021-04-08 297
1月9日摘得2016年度國家科技進步獎二等獎的“農林生物質定向轉化制備液體燃料多聯產關鍵技術”項目突破了農林生物質廢棄資源的降解產物定向調控、生產過程連續化、多聯產高值化利用等工程化關鍵技術,一舉解決了以往轉化過程中存在的降解產物組分復雜、原料轉化率低、產品質量不穩定、能耗高、 性差、經濟效益不明顯等問題。

項目由中國林科院林產化學工業研究所、江蘇悅達卡特新能源有限公司、金驕特種新材料(集團)有限公司等主要單位攜手完成。主要完成人為蔣劍春、周永紅、聶小安、張偉明、張維、徐俊明、陳潔、頡二旺、楊錦梁、胡立紅等。

項目取得多項創新性成果:

一是新研發了農林生物質熱化學降解產物定向調控技術。揭示了木質纖維和植物油脂等不同原料的定向降解過程基本規律,創制了定向調控產物分子結構及分子量的催化降解技術, 成功開發出規?;瘧玫墓こ袒商钻P鍵技術。

二是創制了連續酯化和酯交換制備液體燃料的關鍵技術。發明了連續酯交換 催化劑, 了植物油脂自催化酯化降酸值、催化酯交換、溫敏減粘 分離等連續化制備生物柴油工程化集成技術;創制了連續酯化耦合精餾分離制備富烴燃油及燃油添加劑關鍵技術。

三是創新了液體燃料聯產高值化生物基新材料關鍵技術。發明了氧化降解木質素改性酚醛泡沫材料的連續化制備和生物柴油雙鍵結構組分非均相催化聚合等關鍵技術, 成功開發出木質素改性酚醛塑料和高閃點增塑劑等生物基新材料工程化技術。

項目集成了農林生物質定向轉化制備液體燃料多聯產關鍵技術,獲得授權發明專利47件,并制定1項行業標準。

推廣應用方面,項目建成了年處理8萬噸木質纖維制備乙酰丙酸及酯生產線,年產10萬噸生物柴油生產線,全球 的年產5000噸催化裂解制備富烴燃油生產線和國內外首條年產6萬立方米木質素改性酚醛泡沫生產線。目前,成果先后在江蘇、浙江、山東、內蒙古、安徽等省(區、市)得以推廣應用,建成生產線12條,主要產品總產能每年可達30萬噸,每年可轉化生物質50余萬噸,廢棄物資源增值超過10億元,替代化石資源30萬噸以上,減排二氧化碳約100萬噸。近3年新增銷售收入31.4億元,新增利潤4.1億元。其中,乙酰丙酸及酯、生物柴油等產品在國內市場占有率近30%,經濟、社會和生態效益顯著,對新能源和 產業發展具有良好的示范和推動作用。

系列成果受到了國內外同行的高度關注。成果鑒定認為,該項目取得的3項關鍵技術均達到了 先進水平。生物油脂能源化多聯產工程化關鍵技術研究成果具有 自主知識產權。生物質熱化學 專家、愛爾蘭 科學院院士Julian R.H. Ross認為:“該項目所制備的鋯型酯化反應固體酸性催化材料具有很好的應用前景?!泵绹芪魑鞅却髮W化學化工研究中心主任Charles指出:“反應精餾可以解決精煉反應中反應平衡移動的問題, 了燃油品質的提升?!泵绹糁蝸喆髮W工程學院院長K.C.Das則高度評價了油脂定向催化裂解的研究結論,指出:“堿性催化劑能夠用于提升植物油的燃料性能?!?br />
另外值得一提的是,項目主持人蔣劍春研究員4次榮獲國家科技進步獎,這在林業領域并不多見。蔣劍春是國務院突出貢獻專家,長期致力于生物質能源轉化化學與利用、活性炭制備及應用等研發工作,重點開展生物質熱解氣化技術和裝備、氣化發電、催化裂解、熱解液化、生物柴油制備等方面的科學研究。他共獲國家科技進步一等獎1項(排名第五),國家科技進步二等獎3項(均排名 ),中國專利 獎1項(排名 ),省部級科技進步二等獎6項,授權發明專利29項。
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