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表面多孔高通量管是一種高效換熱管，采用粉末冶金方法在光管（沸騰側）內表面或者外表面燒結一薄層多孔層，顯著強化沸騰傳熱，對烷烴、烯烴、芳烴類、醇類、水、氟利昂、液氮等多種工質均適用。沸騰傳熱系數可比光管提高一個數量級。目前世界上主要由美國UOP公司實現技術與產品壟斷，近?年國內進口約76臺高通量管換熱器，約值人民幣5億元。華東理工大學從1999年起開始研發燒結型表面多孔高通量管及其換熱器，2003年成功申請獲得批準，聯合中國石化揚子石油化工股份有限公司承擔了中國石油化工股份有限公司科技開發項目“高通量換熱器國產化研制”。開發成功具有我國自主知識產權的燒結型外表面多孔換熱管，并制成高通量高效換熱器，填補了國內空白。高效換熱元件技術指標達到國際同類產品技術水平，多孔表面管的換熱效果最高可達光管的15.6倍，能顯著提高換熱管的強化傳熱效率。項目獲得國家“十一五”863課題、國家高等學校博士點基金贊助和中國石化重大裝備國產化研制項目進行研究與技術開發，已經實現銅基粉末、鐵基粉末、銅鎳合金粉末表面多孔管燒結工業化生產。建成世界第二（國內唯一）的產業化基地，具備年產1000噸燒結型表面多孔管和制造100臺高通量換熱器的生產能力；產品達到國外同類產品先進水平，榮獲“國家重點新產品”和江蘇“高新技術產品”證書。目前華東理工大學已開發成功碳鋼管、合金鋼管、銅鎳合金管內外表面燒結鐵基合金粉末、銅基合金粉末、銅鎳合金粉末工藝技術，完成工業化燒結系統建設及批量生產。外表面銅基粉末多孔管高通量換熱器在揚子煉油裝置氣體分餾脫乙烷塔再沸器上成功應用。采用93.4M2的高通量換熱管替代了原122.7M2的光滑管，換熱面積減少了27.5%，總傳熱系數從光滑管的230W/M2℃升高到434 W/M2℃，提高了89%，設備負荷提高了16%，所需蒸汽溫度降低了23.7℃，節能效果顯著。內表面鐵基合金粉末多孔管高通量換熱器在揚子芳烴重整加氫預分餾塔再沸器上成功應用。外表面鐵基合金粉末多孔U形管高通量換熱器在揚子芳烴歧化單元甲苯塔再沸器上成功應用。中國石油烏魯木齊石化分公司100萬噸/年對二甲苯芳烴聯合裝置高通量管重沸器6臺。其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脫庚烷塔重沸器計5臺重沸器（直徑1800～2200mm、單臺換熱面積大于1000mm 2 ）為立式虹吸式固定管板結構，管內塔釜液再沸，管外熱流體冷凝。采用 32×3mm外表面刻槽、內表面燒結鐵基合金粉末表面多孔高通量管，4m長管2500根、5m長管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器為臥式U形管結構（直徑2000mm、換熱面積1470mm?），管外塔釜液再沸，管內蒸汽冷凝，采用 19×2mm外表面燒結鐵基合金粉末表面多孔高通量U形管2100根。獲得中國發明專利授權“一種表面多孔管低溫燒結工藝”（專利號ZL03116481.1）。中國實用新型專利授權“波形扁鋼折流桿換熱器”（專利號ZL 01253449.8）。申請中國發明專利“銅鎳合金多孔表面管的燒結方法”（申請號200710043508.X）、“鐵基粉末多孔表面換熱管的低溫燒結制備技術”，申請實用新型專利“一種管殼式換熱器”（專利號2006200478921）等。項目成果獲得了2009年上海市科技進步一等獎，中石化公司科技進步三等獎2項。

微納米氣泡具有尺寸小，比表面積巨大，在水中停留時間長，表面帶有負電荷等特征，微納米氣泡的界面性質使得其可以高效吸附并去除水中雜質，尤其是固體界面上的油類污染物。基于微納米氣泡的清洗技術清洗效果優異，且不使用傳統的化學藥劑，可以大大降低運行費用，是一項革命性的綠色清洗技術，可應用于半導體和液晶面板清洗、蔬菜殘留農藥清洗、空間殺菌消毒、皮膚清潔等領域。

我國是世界最大的鋁生產國和消費國，鋁產量占世界總產量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現有鋁工業發展速度靜態計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產物粉煤灰，占原煤質量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續產生。煤氣化、液化等產生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質構造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導產生鋁硅酸鹽結構缺陷，在少量助劑協同作用下激發配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應活性，并以工業大量副產稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術生產保溫建筑材料,導熱系數小于0.1 W/m.K，防火等級達到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產其它高性能建材產品。 伴隨我國勞動力成本持續上升與環境保護日趨嚴峻，加大環境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環經濟形成較大規模、促進資源循環利用產業轉型升級是廢物資源化科技創新的 準則。本項目的開發成功可有效地解決煤化工灰渣的規模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環保新型循環產業鏈，帶動我國新型煤化工技術進步 和相關產業升級。

高校科技成果盡在科轉云

該成套裝置采用基于壓縮+冷凝+膜分離組合工藝為核心的處理技術，對VOCs廢氣中的有機溶劑進行液化回收，實現了有機溶劑與介質氣體的高效分離， 采用了系統自耦合技術實現濃縮測組分的快速富集與冷凝液化，與此同時稀釋側組分的快速分離，從而滿足達標排放與回用要求。在運行模式中，根據來氣流量與組分含量，優化壓縮壓力、冷凝溫度、膜分離面積等運行參數，實現了在低運行能耗下的優化工作性能。

乙二醇和丙二醇等化工二元醇主要用于聚酯樹脂、防凍液以及粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤 滑劑和表面活性劑等的生產。目前絕大多數的化工二元醇是通過氫化裂解石油基底物或糧食基 葡萄糖得到的，面臨著化石原料的日益枯竭和糧食安全等重大戰略問題。利用豐富的、開再生 的農作物秸稈生產乙二醇和丙二醇等化工二元醇，是木質纖維素生物煉制的重要方向。本技術 的產業化實施將對傳統農業的可持續發展和產業更新換代具有重大的提升作用，并大幅減少因 秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產成本嚴重阻礙了本技術的產業化進程。 秸稈化工醇的生產成本具體表現在過程的高能耗和高廢水排放上。 本項目的農作物秸稈原料生產乙二醇和丙二醇等化工二元醇成套技術采用華東理工大學研 發的干法生物煉制技術。該技術主要包括干法稀酸預處理、高固體含量酶促糖化和秸稈糖連續 加氫裂解等主要工序。其中，干法稀酸預處理技術使用新型的螺帶攪拌式預處理反應器，實現 了過程零廢水排放，新鮮水和蒸汽用量比典型的預處理技術降低80%以上；高固體含量酶促糖 化技術則通過自主研發的螺帶型反應器處理固含量達20%以上的秸稈底物酶解，可得到糖濃度 高于10%的秸稈糖化液；秸稈糖連續加氫裂解技術則實現了化工二元醇生產過程的連續化和催 化劑的循環利用。通過該成套技術可以得到不低于20%（w/w）濃度化工二元醇的裂解液，纖 維素轉化率達75%以上。本技術的實施將會大大降低纖維素化工醇的生產成本，為纖維素化工 醇的產業化奠定基礎

延遲焦化是我國石油煉制四大關鍵裝置之一，是我國劣質原油和重質原油輕質化與優質化的主要手段之一。自1957年建成我國第一套 10 萬噸/年延遲焦化裝置以來，冷焦水一直存在突出的環境污染問題，對我國環境造成負面效應，國內外沒有很好的解決方案。針對冷焦系統的流量及組成波動劇烈、壓力周期性變化、廢水與廢氣交織等多組分多相體系的非穩態特點，首先設計在全密閉下的多級混合降溫冷凝-機械梯級分離-快速富集純化方法集成的冷焦水封閉循環清潔生產工藝。將冷焦熱水這種 VOC 氣 （ 汽 ） 體-水-焦粉-重油組成的固-液-液-氣混合物分離為油、水、焦三部分，并分別再生至回收或循環利用的純度，實現廢水治理與廢氣治理協同、污染物治理與廢棄資源循環利用協調、經濟效益與清潔生產結合，總體思路是利用一套集成化的組合機械分離裝置，解決冷焦廢水、廢氣污染的兩個問題，實現水、重油、焦三種物質分別回收利用。其核心技術為冷焦水密閉循環處理集成技術，多組分多相流體快速強場分離技術、多場耦合分離技術、耦合場梯級分離技術、廢水與廢氣耦合治理技術、低濃度油類廢水油快速富集與再生利用技術。以多組分多相流體多場耦合快速微小旋流分離系列技術為核心的冷焦污水封閉循環成套工藝技術，被中國石化專家組鑒定為國內外首創。該技術污油回收回煉率、水再生及循環利用率、石油焦回收利用率達100%，作業區域臭氣濃度達到國家有關規定。 本項目屬于循環經濟與節能減排技術領域，涉及石油化工清潔生產工藝、化工過程機械和環境保護機械設備設計與制造技術。

能源短缺和環境污染是21世紀人類所面臨的首要問題，尋求清潔替代能源是解決這一問題的有效途徑，尤其是汽車燃料替代。天然氣作為汽油替代燃料已經表現出了經濟、環境等各方面的明顯綜合優勢，目前在世界范圍內正處于迅速發展階段。國內近年迅速發展的汽車工業、世界能源結構的調整、西氣東輸工程的順利進行都在極大地推動著汽車燃料向天然氣的轉換。天然氣在汽車中以200個大氣壓的高壓狀態儲存，因而其充裝需要在專門的加氣站進行，并需要遠比加油機復雜得多的專門設備，這些設備中最核心的裝置是天然氣壓縮機組，它幾乎占據了加氣站設備投資的一半，這決定了其生產利潤的可觀性，因而這一產業近年迅速崛起。加氣站壓縮機也稱CNG壓縮機，根據使用場合及天然氣來源的不同有母站壓縮機、常規站壓縮機、子站壓縮機三種型式。這種設備屬于機電一體化成套機組，具有較高的技術含量和生產技術難度，同時也具有較高的生產利潤率。國內已有幾個廠家已介入了CNG成套機組的生產，國外產品也正涌入中國市場。目前該產品生產的毛利率仍然較高，市場需求量也正大幅度提升，產品生產組織的條件和投資不大，因而是一個良好的進入楔機，具有廣闊的市場前景。 本項目始于1995年，獲2007年度國家863計劃立項，所研發的產品和技術的主要創新性和領先性在于：①我們持有相關技術的多項自主知識產權專利，在國內最早開始從事相關技術研究和產業推廣工作，具有豐富的研究成果和產業化推廣經驗；②我們具有豐富的實踐經驗，曾為國內多家企業開發過各種規格的母站、常規站、子站CNG壓縮機產品，目前國內市場在售的許多國產CNG壓縮機產品都是我們主持開發或協助開發的，部分產品已經出口國外數十臺套；③我們具有敦實的基礎性研究成果，著有國內唯一的《CNG壓縮機及其設備》科研專著；④我們的研究水平居于國際前列，基于國家863計劃研發的“大型CNG母子站成套壓縮機組研發及產業化”項目產品已經被產業化實施，并服務于中石油、中石化等大型天然氣發展機構。 目前國內天然氣汽車的普遍應用仍只局限于西安、成都、烏市等西部地區和城市，隨著西氣東輸工程的進行，以及東海油氣田的探明，我國東部大部分地區將迅速開始天然氣汽車技術的發展。加氣站建設是燃氣汽車發展的基礎性設施，所以未來5～10年將會是一個加氣站設備產品需求的高峰期，預計2010年前的國內市場需求至少在1000套。十年前的天然氣汽車及加氣站裝備主要靠國外引進，近五年來相關技術和全部裝置已經完全實現了國產化，技術研發、產品生產、零部件配套、相應工程設計和安裝調試等國內均可解決，市場介入時機成熟。CNG壓縮機組屬于大型成套設備，訂單式單件生產，屬典型的機械制造業，目前產品生產的毛利率約在40％，效益比較可觀。