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石油化學工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，乙烯工業(yè)則是石化工業(yè)的核心和發(fā)展標志。本項目從大型乙烯裝置優(yōu)質(zhì)增產(chǎn)、節(jié)能降耗的需求出發(fā)，融化學工程、乙烯工藝、自動控制、人工智能、以及系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)為一體，通過集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新，研發(fā)了芳烴液化氣裂解過程工藝研究與優(yōu)化、液相烴裂解反應過程模擬與優(yōu)化、十萬噸裂解爐溫度與負荷先進控制、十萬噸裂解爐燃燒過程工況研究與優(yōu)化、十萬噸裂解爐燒焦模型與在線自動清焦控制、急冷油減粘系統(tǒng)工藝研究與優(yōu)化、乙烯裝置老區(qū)與新區(qū)裂解氣負荷優(yōu)化分配、冷箱系統(tǒng)用能分析與優(yōu)化、碳二加氫反應過程先進控制與優(yōu)化、乙烯精餾過程先進控制與優(yōu)化、分離系統(tǒng)熱區(qū)精餾過程模擬與優(yōu)化等大型乙烯生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)。裂解爐、乙烯和丙烯精餾塔的先進控制與優(yōu)化技術(shù)已在中國石化七家乙烯企業(yè)全面推廣應用，有力推動了我國乙烯行業(yè)乃至石化工業(yè)的科技進步。該項目先后獲得了國家科技進步二等獎2項，省部級一等獎5項，形成了6項國家發(fā)明專利、6項計算機軟件著作權(quán)和若干專有技術(shù)，并獲中國專利優(yōu)秀獎和上海市發(fā)明創(chuàng)造專利獎發(fā)明專利一等獎。乙烯裝置先進控制技術(shù)入選2008年中國高校產(chǎn)學研合作十大優(yōu)秀案例并獲2009年中國技術(shù)市場協(xié)會金橋獎。

石油化學工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，乙烯工業(yè)則是石化工業(yè)的核心和發(fā)展標志。本項目從大型乙烯裝置優(yōu)質(zhì)增產(chǎn)、節(jié)能降耗的需求出發(fā)，融化學工程、乙烯工藝、自動控制、人工智能、以及系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)為一體，通過集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新，研發(fā)了芳烴液化氣裂解過程工藝研究與優(yōu)化、液相烴裂解反應過程模擬與優(yōu)化、十萬噸裂解爐溫度與負荷先進控制、十萬噸裂解爐燃燒過程工況研究與優(yōu)化、十萬噸裂解爐燒焦模型與在線自動清焦控制、急冷油減粘系統(tǒng)工藝研究與優(yōu)化、乙烯裝置老區(qū)與新區(qū)裂解氣負荷優(yōu)化分配、冷箱系統(tǒng)用能分析與優(yōu)化、碳二加氫反應過程先進控制與優(yōu)化、乙烯精餾過程先進控制與優(yōu)化、分離系統(tǒng)熱區(qū)精餾過程模擬與優(yōu)化等大型乙烯生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)。 裂解爐、乙烯和丙烯精餾塔的先進控制與優(yōu)化技術(shù)已在中國石化七家乙烯企業(yè)全面推廣應用，有力推動了我國乙烯行業(yè)乃至石化工業(yè)的科技進步。

技術(shù)原理 ：利用乙炔和二氯氫硅合成甲基乙烯基二氯硅烷單體，再將 單體水解、中和、裂解制得乙烯基環(huán)體。后者是生產(chǎn)乙烯基硅橡膠、硅油 和硅樹脂的重要原料。 技術(shù)特點 ：解決了硅氫加成反應中催化劑的穩(wěn)定性及抑制二次加成反 應發(fā)生，提高催化劑的選擇性（達 96%以上），使該項目首次成功地實現(xiàn) 了產(chǎn)業(yè)化。 投資規(guī)模 ：實現(xiàn) 100 噸/年乙烯基環(huán)體，需要有 500M2 以上的生產(chǎn)廠 房

二聚酸是具有三十六個碳的二元酸，具有優(yōu)良的耐低溫性能。本團隊致力于二聚酸基尼龍產(chǎn)品的開發(fā)研究多年，形成了二聚酸基尼龍制備的核心技術(shù)。設(shè)計比例的二元酸與二元胺在催化劑存在下經(jīng)成鹽、加壓及常壓分階段聚合、切粒等過程獲得目標產(chǎn)品，工藝簡單，反應平穩(wěn)，根據(jù)需要可以通過改變工藝參數(shù)及操作條件，靈活控制尼龍數(shù)均相對分子質(zhì)量，制備出的產(chǎn)品性能達到或超過現(xiàn)有尼龍11、尼龍10和尼龍1212等長鏈尼龍產(chǎn)品。相關(guān)技術(shù)已獲國家發(fā)明專利。

目前在聚苯乙烯(PS)中應用的廣泛的阻燃體系為含鹵阻燃體系和膨脹型阻燃體系。前者添加量低阻燃效率高,但是存在發(fā)煙量多、毒性大、造成二次傷害等弊端；后者具有降低發(fā)煙量、抗融滴等優(yōu)點,但通常需25wt.%以上才能起到效果,并且會破壞PS力學性能與發(fā)泡性能。本技術(shù)設(shè)計和嘗試了不同類型和結(jié)構(gòu)的阻燃協(xié)效劑,以降低膨脹型阻燃劑添加量、提高阻燃效率,進而改善PS材料的綜合性能。本技術(shù)采用了四類不同的協(xié)效體系(分別為過渡金屬氯化物、酸化4A分子篩、磁性過渡金屬復合氧化物和SO42-/Fe2O3固體超強酸)與膨脹型阻燃劑復配應用到PS中。

以雙環(huán)戊二烯二甲酸鹽（由石油裂解副產(chǎn)物環(huán)戊二烯合成得到）或含叔胺側(cè)基聚合物為交聯(lián)劑，在PVC樹脂配料時加入體系中，于加工成型過程中發(fā)生交聯(lián)反應，獲得交聯(lián)PVC材料或制品。此類交聯(lián)PVC的交聯(lián)鍵是熱可逆的，即溫度低于150℃時處于交聯(lián)狀態(tài)，而在160~180℃加工溫度下解交聯(lián)，冷卻后又重新交聯(lián)，所以交聯(lián)的PVC材料可進行反復熱塑再加工。對于軟PVC材料（100份樹脂，40份DOP），當交聯(lián)劑添加量為1份時，拉伸強度可提高20%，斷裂伸長率提高70%。對于硬PVC材料，100份PVC樹脂添加0.5份交聯(lián)劑，抗拉強度提高20%，維卡耐熱提高2~3℃，200℃熱失重減少65%。因此，熱可逆交聯(lián)技術(shù)在改善PVC力學性能的同時可改善其熱穩(wěn)定性。 由于交聯(lián)反應和解交聯(lián)反應的平衡只受溫度和剪切力控制，無需任何催化劑，因此只需在配料時額外添加熱可逆交聯(lián)劑這一種成分即可顯著提高PVC材料的性能。本技術(shù)不需要對現(xiàn)有PVC加工設(shè)備和工藝進行重大調(diào)整，而且交聯(lián)劑用量僅占樹脂的0.5~2%，對制品成本影響不大，便于推廣應用。 用疏松-3型樹脂制得的熱可逆交聯(lián)PVC軟制品性能達到以超高分子量樹脂（聚合度2500）制得的PVC軟制品性能；熱可逆交聯(lián)PVC硬制品強度提高15~25%（取決于交聯(lián)劑用量）。熱可逆交聯(lián)技術(shù)既適合于軟制品如PVC彈性體制品、軟性片材制品、電纜料、電纜護套等，也適合于硬制品如板材、管件、窗框、百葉窗等。此外，普通PVC樹脂經(jīng)熱可逆交聯(lián)后可替代價格較高、又較難加工的高聚合度PVC樹脂，從而降低有關(guān)制品的成本。 全國PVC消耗量達1000萬噸，若1%PVC產(chǎn)品采用熱可逆交聯(lián)技術(shù)，即有10萬噸規(guī)模。全國電纜行業(yè)消耗PVC約50萬噸，采用熱可逆技術(shù)可以提高PVC電纜絕緣層的耐熱等級和力學性能，市場前景良好。 交聯(lián)劑成本約50元/Kg。對于軟制品，以交聯(lián)劑用量為1%計，每噸制品交聯(lián)劑成本約500元，用常規(guī)PVC樹脂替代超高分子量PVC樹脂（價格至少比常規(guī)樹脂高1000元/噸）可節(jié)約總成本500元/噸制品，生產(chǎn)1000噸軟制品可增加50萬元效益。對于硬制品，以交聯(lián)劑用量為0.5%計，每噸制品交聯(lián)劑成本約250元，因強度提高可以減少厚度約20%，即同類硬制品可節(jié)省用料20%，以PVC樹脂售價為5000元/噸估算，可節(jié)約1000元，近似估算采用熱可逆交聯(lián)劑后可增效750元，生產(chǎn)1000噸硬制品可增加經(jīng)濟效益75萬元。合作開發(fā)熱可逆交聯(lián)PVC軟制品或硬制品。

利用植物化學遺傳學手段，以擬南芥乙烯過量合成突變體eto1-2和乙烯信號活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學小分子文庫中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們早期的研究發(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導的下游生長素合成途徑中的一類關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應，抑制了生長素合成途徑中的另一類關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個小分子PZA只特異性抑制乙烯過量合成突變體eto1-2的“三重反應”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導的乙烯反應，暗示PZA可能通過抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進而以POA的形式競爭性抑制ACO的催化活性。 進一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過與活性中心的一個鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過對ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進行突變，證實了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競爭性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機理，還為進一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。

聚苯乙烯 (PS) 是用途廣泛的重要聚合物，透明性好，但性脆易裂、拉伸強度低、耐熱耐 氧性能差。通過氫化改性，鏈上苯基加氫得到的聚環(huán)己烷基乙烯(PCHE)耐熱、耐氧、拉伸強 度、抗吸水等性能大幅提高。所制備得到PCHE產(chǎn)品的各項性能均優(yōu)于PS、聚碳酸酯 (PC) 材 料，PCHE透光率高達91%，PCHE的應力-光學系數(shù)也很低；PCHE耐沖擊，質(zhì)量輕 (比PC更 輕) 、強度高，易加工；PCHE耐腐蝕、耐溫耐濕；PCHE可以作為汽車、高鐵、光學儀器等用 高等透明樹脂，是目前應用量大、價格高的PC材料的優(yōu)良替代材料。然而聚合物加氫體系具 有與小分子體系完全不同的特點，其分子尺寸大 (40-60 nm) 、聚合物溶液粘度遠高于小分子溶 液，傳統(tǒng)粉末狀催化劑存在分離困難、加氫速度慢、加氫條件苛刻等缺點亟待解決。本項目采 用專用催化劑進行PS加氫。不僅有利于催化劑與物系的分離，有利于高粘流體的流動，強化 物質(zhì)傳遞。具有良好應用前景和經(jīng)濟價值。

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國民經(jīng)濟戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發(fā)的拉伸法實現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個多世紀的問題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過簡單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡單、能耗顯著降低、無環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過先進的復合工藝實現(xiàn)具有高導電、高導熱等功能化PTFE材料，有效填補市場空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國際論文、申請四項國家發(fā)明專利、兩項海外專利，在油水/固液分離、先進織物等領(lǐng)域具有良好應用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗證并得到多方行業(yè)內(nèi)專家認可。