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技术动态

2017-08-15杨天予

石油化工 2017年2期

关键词：聚烯烃煤制烯烃

技术动态

东华大学承担再生聚酯纤维高效制备等项目

东华大学承担的2016年度国家重点研发计划重点基础材料专项再生聚酯纤维高效制备技术、土工建筑增强材料制备与应用、高性能纺织结构柔性材料制备和应用，及东华大学参与的聚酯、聚酰胺纤维柔性化高效制备技术项目全面启动。

国家重点研发计划整合了原有的“973”计划、“863”计划、国家科技支撑计划等内容，其主要目的是为支撑和引领国民经济和社会发展主要领域提供持续性发展。

大连理工纳米材料研究取得突破性进展

纳米多孔金属由纳米尺度的细孔和韧带构成，具有极大的比表面积、优良的导电和导热性能，可表现出与块状金属完全不同的物理化学性质，是一类新型纳米结构催化剂。大连理工大学率先开展了有关纳米多孔金属催化材料在非均相催化领域的系统研究，取得了系列成果。

该研究揭示了残留银的量对纳米多孔金（AuNPore）材料的微观结构、物理化学性质和催化选择性的影响。SEM照片显示纳米多孔金材料Au>99Ag1NPore的孔径大小为25～40 nm，而残留银含量多的Au90Ag10NPore具有较大的韧带尺寸（50～75 nm），这意味着其催化反应活性低。XRD表征结果显示，与Au>99Ag1NPore相比，在Au90Ag10NPore中，金原子带有部分正电荷，而银原子带有部分负电荷。催化反应研究结果表明，在氧化反应中，Au90Ag10NPore的催化活性要优于Au＞99Ag1NPore，而在还原反应中，催化活性正好相反。

中科院研发出系列光致变形材料

中国科学院苏州纳米所通过从微观到宏观的多级结构有序组装，开发了一系列基于光响应纳米基元的宏观聚合物基柔性光致变形材料，并将纳米尺度的光响应积累放大为宏观尺度的光致变形。

该研究合成的多种具有光—机械响应的纳米级棒状分子晶体，使宏观薄膜获得良好的光致变形特性，可在较弱的365 nm紫外光照下发生显著弯曲，而在暗环境下完全恢复；设计了双晶片光驱动器，得到了可调波长选择性和湿度梯度的新颖驱动机理；将碳纳米管与石墨烯复合，获得了卷曲的石墨烯—纳米管/聚合物光致变形薄膜，该复合薄膜在光照射下可在数秒内从卷曲形状展开成平直形状，当光照撤出后，可快速恢复到最初的卷曲形状，具有类形状记忆特性，在此基础上，发展了光驱动机器人、智能窗帘等一系列原型光驱动器件。

新型服装材料可实现户外运动充电

中国科学院纳米能源与系统所、美国佐治亚理工学院研究人员研制出一种能从环境中同时收集利用太阳能与人体运动机械能的新型智能服装材料，有望用来为可穿戴设备甚至智能手机充电。

该研究结合现有的摩擦纳米发电机，研制出能同时收集并存储人体运动机械能的复合织物系统。首先，将基于高分子材料的染料敏化太阳能电池做成纤维材料，从而将太阳能转化为电能。其次，利用超级电容器储存能量，超级电容器也制成纤维状材料。然后，在两种材料的表面镀置电极和摩擦层材料。经测试，新研制的自供电编织物制成的短袖T恤能驱动发光二极管、传感器等小型电子设备。

南京大学制备新型柔性电极材料

南京大学的研究人员采用低成本的普通纤维布为原料制备了新型电极材料，并用此材料组装得到的固态电容器制成手环型柔性器件，成功为智能手机充电。

柔性可穿戴式及便携式电子器件，要求驱动其工作的供能器件不仅能提供足够的功率密度和能量密度，还需具有良好的柔韧性。研究人员以复合双金属硫化物为设计思路，采用低成本的普通纤维布为原料，通过物理镀银的方式制得柔性基体（可推广到所有纤维布）；在纳米银的诱发成核作用下，通过控制硫化反应获得了新型电极材料。由于复合硫化物组分间的协同效应、多脚架结构的多孔性和力学稳定性及银镀层赋予的高导电性和强界面结合力，项目制备的柔性电极，比电容保持率高达95.1%。研究人员使用固态凝胶电解质为隔膜，组装得到了对称型全固态柔性超级电容器，再将串联后的固态电容器制成手环型的柔性器件，成功地为智能手机充电。

中北大学研发出磁载钛硅基催化剂

中北大学研发的磁载钛硅基催化剂制备及磁分离反应研究取得突破，开发出了具有催化活性且可磁分离功能的复合催化剂，研制了磁分离反应一体化装置解决了细小催化剂的固液分离难题，减少了后序固液分离装置和相关配套设施。

中北大学此项研究可应用于磁性钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟、磁性氧化钛光催化降解有机废水、磁性铜硅催化剂催化糠醛加氢制糠醇、磁性固体酸催化烯烃制聚烯烃等，磁性催化剂和磁分离反应分离一体装置将使超细催化剂的固液分离变得更加容易，属于真正的节能、降耗、减排的高新技术和绿色工艺。

山西煤化所完成200 Nm3/h循环流化移动床连续CO2吸脱附试验

山西煤化所完成了国内首套200 Nm3/h循环流化移动床连续CO2吸脱附示范装置实验。实验结果表明，CO2捕获率达到90%以上。

该研究先后开发了具有自主知识产权的K基和有机胺类吸附剂，并实现了吸附剂的制备放大，其CO2吸附容量分别为2.5 mmol/g和4.5 mmol/g以上，达到了同类吸附剂的国际先进水平。同时研制并搭建了与吸附剂相匹配的具有自主知识产权的200 Nm3/h循环流化移动床连续CO2吸脱附中试示范平台，该技术具有气固接触面积大、气体处理量大、传质传热好、易工业放大等优点，具有较高的技术竞争性。该技术的研发成功为燃煤电厂的碳捕集提供了技术支撑。

山东天维渗析阴膜技术及组器项目验收

山东天维膜技术有限公司承担的高性能渗析阴膜关键技术及其组器开发项目通过了山东省科技厅组织的专家组验收。

该项目通过引入溴和无机组分，提高膜的分离性能，实现产品系列化开发，生产工艺环境友好，符合环保要求。项目膜产品能够解决我国化工、钢铁、冶金、电子、有色金属加工等行业的工业废酸污染难题，对提高我国多数涉酸行业的技术装备水平，节省能源和资源及促进我国经济发展具有重要作用。

中美合作研究降解聚乙烯废塑料取得新突破

中国科学院上海有机化学研究所和美国加利福尼亚大学合作完成的降解聚乙烯废塑料方面取得突破，为解决被称为“白色污染”的废塑料污染提供了一种可能的新途径，而且降解产物还可用于生产清洁柴油，促进碳资源循环利用。

该研究利用交叉烷烃复分解催化策略，以廉价的低碳烷烃为反应试剂和溶剂与聚乙烯发生重组反应，有效降低了聚乙烯的相对分子质量和碳链长度。在该体系中，过量存在的低碳烷烃好比“剪刀”，多次和聚乙烯重组反应，直至把相对分子质量上万、甚至上百万的聚乙烯降解为可用于生产清洁柴油的烷烃。

中科院东北地理所开发净化污染水体铅的新材料

中国科学院东北地理所在水体铅污染净化研究取得新进展，相关成果发布于《工业与工程化学研究》。

研究表明铅对水生生物的安全浓度为0.16 mg/L，自来水中可接受的铅最大浓度仅为0.05 mg/L。该研究利用天然高分子材料-壳聚糖，通过一种简单、绿色的方法成功制备了具有海绵结构的黄原酸化硫脲壳聚糖吸附材料，并在污染水体铅的吸附净化研究中取得成功。该材料对铅离子具有优秀的选择性吸附能力，饱和吸附量可达188.04 mg/g，对于浓度在200×10-6以内的含铅废水，其对铅离子的去除率在1 h内可达90%以上。此外，由于该材料呈三维的立体结构，极易实现与废水的快速分离，同时还具有较好的稳定性，可应用于固定床等水体污染吸附净化反应装置。该成果目前已申请了发明专利。

煤制烯烃扛住了低油价

2015年，我国煤制烯烃产能已达到7.92 Mt，产量达到6.48 Mt。根据中国石化联合会今年发布的《现代煤化工“十三五”发展指南》，2015年，煤制烯烃的产能利用率达到了81.8%，高于煤制油（47.5%）、煤制气（51.5%）、煤制乙二醇（48.1%）的产能利用率。面对全球油价持续下跌，煤制烯烃普遍满负荷且盈利。

神华包头煤制烯烃项目已连续稳定运行5年、年均负荷率达90%以上，累计生产初级形态塑料623.8 kt，销售量同比增长18.5%，销售收入55.5亿元；2015年初转入生产的中煤陕西榆林能源化工有限公司600 kt/a甲醇制烯烃、300 kt/a聚丙烯装置，均实现了满负荷运行，生产聚烯烃683 kt、销售676 kt，实现销售收入49.26亿元；宁波富德能源有限公司甲醇制烯烃项目2014年生产负荷103.2%，2015年生产负荷97.1%，生产聚乙烯374 kt、聚丙烯394 kt，实现销售收入53亿元；山东神达化工有限公司煤制烯烃项目生产乙烯145 kt、丙烯148 kt、聚丙烯220.5 kt ，实现销售收入38亿元。西部某公司600 kt 煤制烯烃项目（1 200 kt 煤制甲醇+600 kt焦炉煤气制甲醇进料）2015年上半年实现净利润6.2亿元。

专家把脉聚烯烃新材料发展

在2016全国烯烃及化工新材料产业发展研讨会上，与会专家表示，聚烯烃材料产业当前的发展潜力大。“十三五”期间，聚烯烃生产企业要努力满足下游制品业持续改进的需求，并以研究适合气相聚合工艺的聚合催化剂为攻关重点。

专家指出，我国聚烯烃材料产品在质量和结构上都还存在一些问题。我国工程塑料和聚烯烃专用料自给率分别只有52%和39%，大量依靠进口。另外，化工行业投资热点逐渐转向烯烃及其下游产品和化工新材料领域，满足下游制品更轻、更薄、更强的持续改进需求，是高端聚烯烃树脂产品开发的方向。我国聚烯烃的气相聚合工艺目前仍为主流工艺，“十三五”期间，聚烯烃的聚合催化剂研究应以适合气相聚合工艺为主，争取在气相工艺生产高性能树脂方面取得突破。