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項目簡介 本成果針對農(nóng)村廢棄生物質(zhì)資源豐富的情況，利用熱裂解副產(chǎn)物炭和不可凝氣體作 為熱裂解液化的能源，有效利用熱載體加熱裝置排放的煙氣作為流化氣。采用該技術(shù)研 發(fā)的生物質(zhì)裂解制油系統(tǒng)具有工藝過程合理、無二次污染、節(jié)能、成本低等優(yōu)點。 性能指標(biāo) 系統(tǒng)能耗: <10kW； 覆蓋面積:100m2 ； 生物油質(zhì)量產(chǎn)率:>55%。 適用范圍、市場前景

南開大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對氣候變化、綠色低碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué)化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全項達標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項，列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低碳技術(shù)項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術(shù)來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當(dāng)前國家急需解決的重大科學(xué)難題之一。目前，該項目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學(xué)李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%，蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo)檢測，全項達標(biāo)。相關(guān)研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關(guān)技術(shù)受到國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團隊”稱號。

南開大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對氣候變化、綠色低 碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué) 化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全 項達標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項， 列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低 碳技術(shù)項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具 有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生 物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳 稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術(shù)來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生 物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根 治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力 支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當(dāng)前國家急需解決的重大科學(xué)難 題之一。目前，該項目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學(xué)李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn) 權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%， 蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高 標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo) 檢測，全項達標(biāo)。相關(guān)研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論 文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關(guān)技術(shù)受到 國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天 津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團 隊”稱號。 市場應(yīng)用前景： 生物航油市場需求巨大，據(jù)國際民航組織規(guī)定，2020 年中國航空燃油的 30%（約 1200 萬噸）要打上“生物質(zhì)標(biāo)簽”，如果按“50%生 物質(zhì)航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬噸“純”生物質(zhì)航油， 總產(chǎn)值達數(shù)千億元。但 2014 年全國生物航油產(chǎn)量不足 100 噸，離規(guī) 模化相差甚遠。蓖麻航油具備占據(jù) 50%市場份額的可能性，按 5 年生 產(chǎn)蓖麻生物航油 300 萬噸計算，僅技術(shù)轉(zhuǎn)讓和催化劑銷售利潤就可達 5 億元以上。同時，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護我們的環(huán)境安全。 擬開展合作方式： 現(xiàn)已申請中國發(fā)明專利 7 項，擬開展合作方式：建設(shè)年產(chǎn)萬噸級生物航油 及配套催化劑示范生產(chǎn)裝置，采用股權(quán)合作或?qū)嵤┰S可的方式合作。

生物能源是太陽能在生物體內(nèi)以化學(xué)能儲存的能量形式,是最安全潔凈，持續(xù)可再生的重要能源，也是解決可替代交通運輸燃料的最有效手段。生物航空煤油是利用非食用植物油（麻風(fēng)樹油，微藻油等）為原料，進行加氫，去氧，裂解異構(gòu)化等改性處理后獲得生物航空煤油。生物航空潤滑油，利用蓖麻油為原料，通過酯化反應(yīng)獲得耐高溫多元醇酯，替代石油基的潤滑油，同時也是新一代耐高溫新型航空潤滑油的重要保障。

成果產(chǎn)品生物質(zhì)熱解-提質(zhì)成套裝備與技術(shù)，主要用于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的液體燃料，替代石油作為車用燃油。工藝采用國內(nèi)外首創(chuàng)自熱式單床內(nèi)循環(huán)串行床對生物質(zhì)熱解，耦聯(lián)“分級轉(zhuǎn)化”（酯化-加氫）技術(shù)對熱解生物油提質(zhì)。

潤滑油是在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空、交通和軍事等眾多領(lǐng)域有著廣泛用途的 精細(xì)化學(xué)品。基礎(chǔ)油是潤滑油主要成分，通常情況下占潤滑油的 86%以上，所以 基礎(chǔ)油的選擇對潤滑油的性能表現(xiàn)起著決定性作用。在發(fā)展環(huán)境友好型潤滑油基 礎(chǔ)油的過程中，可再生資源有著極其重要的作用，它也是目前合成可生物降解潤 滑油基礎(chǔ)油的重要原料。生物基合成酯對環(huán)境幾乎無污染，并且具有良好的可生 物降解性和潤滑性能，安全性也有保障，因此合成酯可作為環(huán)境友好型潤滑油基 礎(chǔ)油使用，具有廣闊的市場前景。 2 技術(shù)指標(biāo)： ? 低成本催化劑制備關(guān)鍵技術(shù) ? 制備生物基低溫潤滑油生產(chǎn)工藝核心技術(shù) ? 產(chǎn)品酸值≦3.5 mgKOH / g ? 產(chǎn)品運動黏度 40-60 mm2·s -1 （40℃） ? 產(chǎn)品傾點≦ -35℃ 3 知識產(chǎn)權(quán)： 1）發(fā)表科技論文 3 篇，其中 SCI 論文 1 篇 2）申請發(fā)明專利 1 項 4 項目成熟度； 小試成熟

生物質(zhì)微波催化裂解制備富含丙酮醇生物油的方法，其特征是以碳酸鈉為催化劑， 以碳化硅為微波吸收介質(zhì)，以微波源為加熱源進行生物質(zhì)裂解，采用冰水混和物冷卻揮發(fā)分 獲得富含丙酮醇的生物油。本發(fā)明利用微波在生物質(zhì)粒子中形成的獨特溫度效應(yīng)，以及碳酸 鈉在微波場中對生物質(zhì)裂解的獨特催化效應(yīng)，實現(xiàn)了丙酮醇的高選擇性生成；通過本方法所 獲得的丙酮醇在液體產(chǎn)物中的含量可達到 30-55％，大大提高對于丙酮醇的利用價值；本發(fā) 明方法所使用的原料和催化劑廉價易得，反應(yīng)時間大大縮短。 

石油作為一種非再生的化石資源和能源，世界范圍內(nèi)采收率在 30%~60%之間。為提高油藏中的石油采出率，目前我國多數(shù)油田主要 經(jīng)歷的依靠天然能量采油、注水注氣保持地層壓力采油和強化采油等 技術(shù)無法滿足日益增長的石油需求，殘留在地層中的石油資源占到了 50%以上，需要更有效和環(huán)保的采收方法。微生物提高石油采收率技 術(shù)（Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR）是目前公認(rèn)的開采油藏 中剩余油和開發(fā)利用稠油油藏的最有效的采油方法之一，具有成本低、 污染小、開發(fā)效率高、過程控制簡單、代謝產(chǎn)物不殘留等優(yōu)點，逐漸 成為世界各國研究進一步開采剩余油藏的技術(shù)手段。表面活性物質(zhì)對 原油進行降解和分散乳化，最終使固態(tài)石油變?yōu)橐簯B(tài)而被開采，是 MEOR 技術(shù)最重要的作用機理之一，但目前工業(yè)化應(yīng)用很少，主要原 因在于我國油藏及儲集層類型多，原油性質(zhì)變化大，地質(zhì)條件復(fù)雜， 沒有環(huán)境適應(yīng)能力強的菌株應(yīng)用于石油生產(chǎn)，因而對內(nèi)源微生物激活 劑和生物乳化劑復(fù)配驅(qū)油劑研究是工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的熱點。 本項目的生物復(fù)配驅(qū)油劑在環(huán)境適應(yīng)性方面具有無可比擬的優(yōu) 勢，該復(fù)配驅(qū)油劑具有一定的黏度，可定向激活油藏內(nèi)源采油功能菌， 在溫度（20~100℃）、鹽度（1~20%）、乳化穩(wěn)定性等方面，展現(xiàn)了較 強的工業(yè)化應(yīng)用潛力，可望能大幅度提高水驅(qū)后剩余油的采收率 （5~30%）。 市場應(yīng)用前景： 從我國的石油市場需求來看，2012 年，我國成品油消費 1.5 億噸 以上，石油消費超過 2.3 億噸，目前原油價格在 5000~5500 元/噸，國 內(nèi)化學(xué)驅(qū)油成本在 3000~5000 元/噸不等，而 MEOR 平均在 1200 元/ 噸以下，還具有無污染，能耗低等優(yōu)勢。目前，該技術(shù)已達到中試階 段，成功應(yīng)用于多個油田區(qū)塊，投入產(chǎn)出比大于 1:5

這種生物可降解的吸油材料是利用天然纖維制成的，吸油性能可達到20~40g／g。 該材料的特點是不吸水僅吸油，可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域： 1. 海面油輪船大面積污染的油回收； 2. 建筑物的防水材料； 3. 水廠的進水口防油處理； 4. 公路、大堤等的吸油防水材料； 5. 人體內(nèi)外的吸油材料。