技术动态

技术动态

由藻类生产原油的连续工艺

Chem Eng，2014 - 02 - 01

美国西北太平洋国家实验室的科学家开发出一种从藻类生产原油的连续工艺，他们认为该工艺可降低基于藻类的燃料的生产成本。该工艺的工作原理是：水热液化和催化热液气化结合，反应温度350 ℃，反应压力20.7 MPa。西北太平洋国家实验室称，该反应可将藻类中50%～70%的碳转化为原油。除了原油（由其可得到航空燃料、汽油、柴油燃料）， 该工艺还可生成燃料气体，以及用来帮助藻类生长的水和氮、磷、钾等养分。

虽然构建高压系统相对昂贵，但由于不需要用溶剂提取油并免除了能源密集型的干燥藻类步骤，因此降低了成本。目前大多数基于藻类的燃料生产方法都包括这两种元素。该反应器系统每小时处理1.5 L浆料。该技术已授权给生物燃料Genifuel公司进行进一步开发。

低成本的固定能量存储系统商业亮相

Chem Eng，2014 - 03 - 01

Aquion能源公司开发出采用水基电解液的新型化学电池，该电池成本低廉、安全、循环寿命长，可用于固定能量存储。Aquion电池采用硫酸钠水溶液为电解液，该技术目前已进入了商业推广阶段。Aquion公司首席技术官及首先开发出该技术的卡内基-梅隆大学研究小组负责人Whitacre称，这种水性电解液，比有机溶剂型电解液更安全。在电池中钠离子可作为电荷的载剂，而电极由具有立方尖晶石结构的氧化锰（阴极），以及碳纤维复合材料（阳极）制成。Whitacre解释：阳极上发生3种不同离子（即Na+，Li+，H+）的赝电容反应，用一种简单的无纺棉纤维材料分隔开电池的电极。电池系统由一个或多个电池模块单元组成。每个单元能提供150 kW·h功率，并且电池单元之间可以连接以提高其功率。

Aquion公司已完成其位于宾夕法尼亚的装置生产线的施工。公司预计，该电池可在固定长持续时间的能量存储等领域进行应用，例如微电网、离网系统、集成风力发电和太阳能发电等领域。

DSM公司开发出一种超高相对分子质量聚乙烯膜技术

High Performance Plastic，2014 - 02

生物医学材料专家DSM生物医学公司开发出一种超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）膜技术。据称，这种专有的膜技术最初将会在用于治疗外周动脉疾病的外围支架中使用。外围支架可重新打开血管,促进血液循环,并在最极端的情况下，避免截肢。该技术称为Dyneema Purity，随时间的推移，该技术将扩大到其他心血管治疗领域。这种技术可替代目前使用的发泡聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜。

UHMWPE膜是一种不会引起排斥的惰性材料，它很容易处理并可在较低温度下加工。与ePTFE薄膜相比，UHMWPE薄膜还具有更高的强度与体积之比，因此制造商可制造较小外形的医疗设备，应用在微创手术方面。该膜还能创建叠层结构，可产生多孔，使UHMWPE膜可以接受涂层和药物。UHMWPE材料可与其他材料结合，如聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性聚氨酯。

Milliken化学公司推出一种用于聚丙烯门饰板的合成增强材料

Plast Technol，2014 - 04

Milliken公司的Hyperform HPR-803i镁基增强纤维将增添到汽车的外门饰板应用中。自2009年推出以来，Milliken公司的Hyperform HPR-803i材料一直在聚丙烯（PP）复合物中使用，用于生产汽车内部组件，如后挡板和B柱装饰板等。最近，它被一家欧洲一级供应商用于新生产的跨界车的外门饰板，显示其审美以及轻量化的好处。

除欧洲混配商之外，现在可从北美混配商购得Hyperform增强的PP复合物，包括华盛顿宾夕法尼亚塑料公司、Noble聚合物公司、Albis公司。这种增强剂允许汽车设计师使用比常规材料少的填料生产零件并保持其性能，使其重量降低15%。据说，可只用12% HPR-803i材料代替30%滑石生产大型注塑PP零部件。使用这种纤维增强的PP复合物时，即使在经过多次回收和混合操作之后，仍能保留材料优良的刚度/冲击平衡和热变形。研究证实：这种合成增强材料可改善表面外观，允许加工者减少颜料用量，同时满足色彩要求。还可进一步优化配方来提高抗划伤性。

由工业二氧化碳培养的海藻制成塑料

Eur Plast News，2014 - 03 - 14

西班牙研究机构Aimplas研究所，以及14个欧洲合作伙伴推出了一个项目，目标是在光生物反应器中培养微藻，只需利用阳光和工业二氧化碳排放物，为化工行业生产不同的产品。这一欧洲委员会资助项目Bisigodos，是第七个框架计划项目，旨在选择和培育这些微生物新品种，生产人造燃料，然后通过该公司位于西班牙Alicante的生物燃料系统使该研究商业化。该项目的范围和其雄心勃勃的目标，需要来自不同领域的合作伙伴的参与。在第一阶段，项目内容包括在实验室光生物反应器中进行微藻的最佳品种挑选及培育，这些品种还将被优化，以获得最高产量的产品。微藻在富含二氧化碳的环境中快速增长。因此，利用光生物反应器，每公顷每年可生产超过150 t干生物质。

日本理化学研究所等开发出由蓝藻光合成高效生产生物塑料的技术

石油化学新报（日），2014（4791）：21

日本理化学研究所与马来西亚科学大学联合通过在藻类（蓝藻）中导入微生物基因，只采用光合成法成功高效地生产出生物塑料聚羟基烷酸（PHA）。

两国共同研究小组通过潜心研究发现了在蓝藻中导入与合成生物塑料有关的3种基因（phaB，phaC，nphT7），并通过采用光合成法对生物塑料合成的方法进行开发。研究结果表明，该研究小组成功合成出溶液中不含碳相当于蓝藻干重14%的PHA，生产效率达到全球最高水平。另外，在含有微量碳的条件下，加入0.4%（w）的醋酸，可使PHA的产量提高41%。研究结果表明，采用繁殖力非常强的蓝藻，可高效率生产生物塑料，因此期待大幅降低生产成本以向市场提供更加廉价的产品。

日本开发出全球耐热性最强的生物塑料

石油化学新报（日），2014（4799）：12

日本北陆先端科学大学院大学与日本筑波大学共同采用由微生物制得的肉桂类物质，通过光化学手段，开发出全球耐热性最强的生物塑料。生物塑料可有效减少二氧化碳排放量和易于废弃物处理，但它一般是一种很柔软的树脂，存在力学强度弱和耐热性差的缺点，因此材料的用途受到限制，目前主要作为垃圾遗弃塑料袋使用。而新开发的生物塑料是对大肠杆菌进行基因重组，再利用它使糖分发酵，从而制造出自然条件下几乎不存在的氨基肉桂酸。然后再通过光反应和高分子化等方法，由氨基肉桂酸聚合成生物基聚酰亚胺。

新方法制备的聚酰亚胺耐热温度超过以往最高耐热性的芳香族生物聚酯（305 ℃），能达到390～425 ℃。由于它的耐热温度超过了无铅焊接熔点（最高378 ℃），因此预计它可作为电器部件使用。并且，它的线性膨胀系数与金属一样低，因此可作为金属材料的替代材料用于生产汽车发动机周围部件，由此可达到汽车轻量化的目的。

日本东丽公司开发出具有高拉伸强度的碳纤维增强聚苯硫醚树脂

JETI（日），2014，61（13）：99

日本东丽公司开发出与铝铸件具有相同拉伸强度的碳纤维增强聚苯硫醚（PPS）树脂，该树脂可进行注塑成型。在体积相同时，该产品比铝铸件轻45%，且还能保持PPS所具有的耐热性、阻燃性及耐化学腐蚀性。与以往的玻璃增强PPS树脂一样，PPS可采用注塑成型机进行成型加工。与金属材料相比，PPS成型产品的尺寸设计自由度高，生产时可采用各种复合成型技术。使用该材料生产的产品在汽车、电器及机械制造领域将有广泛用途。目前，公司正在加紧研发确立面向市场的工业化生产技术。

铝铸件是将高温熔化的铝液注入模具所得，其具有生产效率高和拉伸强度大等特点，因而在汽车/摩托车车轮、引擎部件和机械部件的生产中被广泛使用。但这次开发的碳纤维增强PPS树脂，采用东丽公司专有的长纤维碳纤维增强颗粒生产技术以及可用于注塑成型工艺的PPS基树脂材料生产，拉伸强度与铝铸件相当，这在全球尚属首次。

法国Solvay工程塑料公司开发出新型聚酰胺材料

石油化学新报（日），2014 （4748）: 13

法国Solvay工程塑料公司开发出新型聚酰胺（PA）材料，其商品名为“Technyl One”。

“Technyl One”是可帮助电气保护产品的生产商应对产品微型化而开发出的一种新型聚合物。与以往的高性能塑料相比，该产品电气性能更高，其高流动性可赋予产品高的生产效率及高的产品设计自由度。另外，它与耐高温基材不同，它不会对加工模具和注塑机造成腐蚀，从而有助于生产商有效地降低生产成本。

“Technyl One”首款产品是一种低烟雾生成和零火焰传播的一流防火材料，它是一种创新的聚酰胺材料，可满足高端电气产品对材料的各种苛刻要求，同时具有易于加工和极强的耐腐蚀性能。“Technyl One”的壁厚仅有0.4 mm，但仍可达到UL94V0的阻燃等级。并且它具有无与伦比的热老化性能，电气相对温度指数达150 ℃，从而弥补了材料与高温聚合物之间的性能差距。

日本三菱人造丝公司开发出高性能中弹性模量的碳纤维

石油化学新报（日），2014（4789）：17

日本三菱人造丝公司开发出新型高性能中弹性模量的碳纤维，其商品名为“Pyrofil MR70”。新产品MR70的强度约为7 GPa，弹性模量约为325 GPa。与以往中弹性模量碳纤维MR60相比，MR70产品的强度提高了约20%、弹性模量提高了10%左右。新产品MR70已经在风桥生产厂的现有装置上开始生产，产品主要用于生产飞机和体育休闲等高端产品。

碳纤维主要作为飞机和汽车等构造部件和高档的体育休闲服材料，可达到产品轻量化的目的，从而被广泛使用。但为了使产品轻量化就必须提高材料强度，同时要求产品壁厚变薄，这要求对产品的弹性模量进行改良。以往，很难制备强度与弹性模量相互兼备的碳纤维。但新产品MR70通过改善母体的制造工艺来弥补产品的一些缺陷，实现对微观结构的精确控制，从而达到强度高、弹性模量适宜的目的。

三菱人造丝公司已经开始在日本国内的工厂进行生产，并开始向飞机和运动休闲服装生产客户提供样品。

西安近代化学研究所缩合胺化合成乙二胺项目通过验收

西安近代化学研究所开发的缩合胺化合成乙二胺中试工艺研究项目，通过科技部组织的验收。

缩合胺化合成乙二胺项目是在低压条件下，以乙醇胺和液氨为原料，在高效胺化催化剂作用下连续反应合成乙二胺，并联产哌嗪及三乙烯二胺。科研人员对胺化反应过程的催化剂、反应工艺及胺化产物的分离工艺与精制工程技术、产品分析方法和分析标准进行了系统开发，已形成年产200 t 乙二胺产品生产能力的工艺包。

（“技术动态”均由全国石油化工信息总站提供）

（本栏编辑 张艳霞）