中国科学院可转化科技成果汇编(第二辑)

中国科学院可转化科技成果汇编（第二辑）化工泰州市人事局编二〇〇七年六月21、10大系列精细石油化工及气体净化用催化剂我所研制的除氢、消氢、脱氧、氧化、加氢、制氢、脱羰等催化剂已广泛应用于石油化工、冶金、建材、电子、电力、电信、机械、国防、科研等部门，其中气体净化用钯-铂贵金属催化剂曾荣获国家科技进步三等奖、中科院科技进步一等奖、中科院科技成果二等奖、中科院发明三等奖、中国专利优秀奖、省科技进步二等奖等，为国家级火炬计划产品。现将十大系列催化剂介绍如下：1）尿素生产用CO2原料气除氢催化剂。该催化剂可催化消除CO2中氢及其他可燃性气体，避免了爆炸危险，又可降低氨耗。DH-2、3、5催化剂。2）DO系列脱氧催化剂。主要用于氢脱氧、氮气配氢脱氧、合成气、煤气、焦化干气脱氧等方面。氢脱氧及氮配氢脱氧可于室温、（3~10）×103小时-1空速条件下使用，残氧量1ppm。合成气、煤气、焦化干气脱氧可在110~140℃、压力0.1Mpa、（1~4）×103小时-1空速条件下使用，残氧量2ppm。DO-20型脱氧催化剂。3）LH系列消氢催化剂。可有效控制环境中氢气浓度在爆炸极限以下，用于为铅酸（或镍-镉）蓄电池配置的消氢器中，达到消氢、防爆、隔酸、回水的目的。该催化剂在室温、8×104小时-1条件下，可使氢转化率达到100%，且具有良好的抗水性能。LH-7(II)、8、10消氢催化剂。4）RO系列不配氢脱氧催化剂及RH不配氧脱氢催化剂。RO-3083型催化剂可用于纯N2液相丙烯脱氧中，也可用于普氮(含氧0.5~2%)使用DO-20催化剂配氢脱氧后将残余氧(≤500ppm)除去，制得高纯氮。脱氧温度为常温或常温~250℃。RH-8型除氢催化剂，可用于普氮，使用DO-20催化剂配氢脱氧后将残余氢(≤1000ppm)除去，制得高纯氮。RH-8型催化剂除氢温度为250℃。RO-308催化剂活化条件为250℃，H2300~500小时-1，还原4小时。RH-8型催化剂活化再生条件：空气250~300℃，300~500小时-1，氧化4小时。经还原，RO-308催化剂还可于80~100℃，（4~6）×103小时-1下用于氢脱氧或氮配氢脱氧。RO-308、RH-8型催化剂。5）双氧水生产用2-乙基蒽醌加氢催化剂。该系列为含钯或含钯-铂贵金属催化剂。于40~50℃，10~15小时-1，0.28~0.35Mpa下，2-乙基蒽醌加氢，氢化效率可达7~10gH2O2/l，降解产物0.50Kg/吨H2O2(27.5%)。该系列催化剂具有成本较低，加氢活性高，稳定性好等特点。GH-512、592、596型催化剂。6）糠醛临氢脱羰基制呋喃催化剂。呋喃是制备四氢呋喃的原料，四氢呋喃为低毒、低沸点、流动性好的重要的有机合成原料和优良的溶剂。普遍用于表面涂料、保护性涂料、油墨、萃取剂、人造革的表面处理等方面，还可用于制造聚四氢呋喃和聚四氢呋喃醚，生产聚氨酯合成革、聚氨酯弹性体、聚氨酯纤维、特种橡胶及有特殊用途的涂料中。另外，还可用作医药中间体。脱羰系列催化剂于280~340℃，液体空速0.3~0.8小时-1，常压下，糠醛转化率达80~100%，选择性90~95%，反应周期可达10~40天，使用寿命达一4年以上。FH-827、820催化剂。7）甲醇水蒸气重整制氢和甲醇裂解制合成气催化剂。该催化剂于常压，240~250℃，液体空速1.5~2.0小时-1，甲醇转化率为100%，生成气中CO0.30%，使用寿命达2年以上。用于甲醇裂解制合成气的催化剂于带压、290℃、液体空速~1.5小时-1，甲醇转化率为100%。MWC-610、612催化剂。8）用于甲烷、乙烯、一氧化碳催化燃烧的催化剂。该系列催化剂主要用于制造高纯CO2或高纯氮等高纯气体。CC-20为含钯催化剂，原料气含0.50~1.0%甲烷、O21.1~2.1%，于420~500℃，空速3000~5000小时-1条件下反应，残余CH45ppm。CC-21为含钯铂催化剂，原料气含0.4~1.0%C2H4、O21.3~3.1%，可于250~300℃、空速3000~5000小时-1条件下反应，残余C2H41ppm。上述系列催化剂还可用于CO的催化燃烧中。CC-20、21催化剂。9）臭氧催化分解催化剂。臭氧广泛应用于香料等中间体的合成及自来水、废水、废气的处理中。复印机等使用过程中也会释放出对人体有害的臭氧。该催化剂可在室温下将臭氧分解为氧，可使用于为复印机配置的臭氧分解净化器中。DOZ-710型催化剂。10）一氧化碳常温氧化催化剂。该催化剂可于室温下、气体湿度70~90%以上，空速（1~2）×104小时-1条件下，将一氧化碳全部转化。残余CO≤1ppm。R-89型催化剂。研制单位：中科院兰州化学物理研究所2、粉煤灰的综合利用5技术简介：粉煤灰是电厂的主要废弃物，根据其特点能够进行很好的综合利用，提高其自身价值变废为宝。1）对粉煤灰进行表面处理，就能够成为具有很好吸附能力的污水处理材料。2）将粉煤灰和辅料混合后进行发泡可以制成重量轻、保温性能好的建筑材料。预期目标：完成实验室技术的生产转化。合作方式：委托合作研制后进行技术转让。研制单位：中科院兰州化学物理研究所3、精细化工产品或精细化工中间体产品生产技术技术简介：本课题组长期主要从事精细化工产品的研发工作，其中表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠）项目采用新型磺化剂技术，磺化反应和中和反应一步完成，缩短了传统的工艺路线，使产品性能指标稳定，反应温和，投资少。钝化剂以乙酸酐、Sb2O3等为原料，反应温度低，操作简单，生成的产品稳定性好Sb3+%高。萃取剂P204、P507通过酯化、水洗、真空提纯等反应，产品收率达到92%以上。预期目标：寻找合适的合作伙伴，使上述技术尽快转化为生产力。合作方式：技术合作。研制单位：中科院兰州化学物理研究所64、纳米或5N氧化铝的研制技术简介：采用添加α-Al2O3晶种的湿化学沉淀法或高分子网络凝胶法制备不同颗粒大小的α-Al2O3纳米粉体，研究晶种α-Al2O3添加量、沉淀速率、反应温度、溶液、煅烧温度等对合成的α-Al2O3的纯度、结晶度、颗粒尺寸分布、颗粒尺寸的影响，并对其组成、结构、纯度、粒度分布和颗粒大小进行表征。通过上述研究确定最佳的合成路线和试验条件制备不同颗粒大小的α-Al2O3纳米粉体。预期目标：制备出颗粒尺寸小于60纳米的α-Al2O3粉，并进行中试放大研究。研制单位：中科院兰州化学物理研究所5、固相电解炼铅技术废铅蓄电池大多用高温火法回收，这种方法在生产过程中，放出大量SO2和铅蒸汽，对环境造成严重污染，产品为粗铅，不能直接使用，还要进一步处理。本技术采用固相电解技术处理废铅蓄电池，彻底消除了三废污染，产品为精铅(Pb99.994%)和各种品牌的铅基合金。市场情况:中国每年产出废铅蓄电池约20---30万吨，现在大多用火法处理，污染严重。本技术采用全湿法操作，废铅蓄电池首先进行脱框，把废极板分离成框架和浆料两部分，框架为铅-锑合金，用低温熔化即可回收，7浆料为铅的化合物(主要是PbSO4、PbO2等)，把浆料放在阴极上，进行固相电解,电解后各种铅的化合物都还原成金属铅,可作为产品出售。金属回收率达90%以上。开发程度:最大生产规模为万吨级工业化生产。本技术获中科院科技进步三等奖和实用新型专利，已在国内外转让了10余家工厂，都取得了良好的效益。建造年处理1000吨废铅蓄电池工厂。需厂房面积约350m2，辅助厂房面积约300m2，需水:50吨/日；总装机容量:130千瓦；约需10名工人。主要设备投资(不计厂房)约30万元，流动资金20万元。研制单位:中科院过程工程研究所6、氨法制造高纯氧化锌本项目利用氨法生产的氧化锌作为橡胶添加剂，对缩短橡胶的硫化时间,改进橡胶耐候性和抗拉机械性能方面都超过了间接法氧化锌。产品经全国无机盐检测中心检测,各项指标均达到标准。氧化锌能与微量脂肪酸作用生成锌皂,使漆膜坚韧而不透水,阻止金属锈蚀,氧化锌作为白色颜料其遮盖力虽不如钛白粉,但近年来钛白粉(金红石型)价格昂贵,使氧化锌用量逐年增加并取代了部分钛白粉;在化学工业中,氧化锌还可以用作合成氨的脱硫剂和甲醇合成中的催化剂,其用量也在逐年增加。氧化锌,碱式碳酸锌尚可输出到东南亚、香港、台湾和日本等地。本技术是以粗氧化锌或氧化锌矿为原料,用氨法制造高纯氧化锌。氨8法与传统酸法相比,大大降低了生产成本,提高了产品档次(由一般品ZnO99.7%提高到特级品ZnO99.9%),因而提高了产品产值,具有较高的经济效益。研制单位:中科院过程工程研究所7、NPP法生产纳米氧化锌新工艺由于纳米ZnO广泛应用于橡胶、电缆、化肥、陶瓷、涂料、纺织、食品、医药等行业其发展前景广阔,加之其纳米特性,新的应用领域正不断被开发。新工艺采用两步细化过程，实现纳米氧化锌产品的制备。即前驱物碱式碳酸锌制备是在合理控制其各反应物的初始浓度及加入速度，控制适宜合成时间、温度等因素抑制其颗粒长大。使之形成易过滤洗涤、易分解的前驱体。第二步是控制焙解过程在非平衡状态下完成。同时可通过调整过程参数，实现比表面积为20～140m2/g不同的纳米颗粒。NPP焙解炉是本新工艺的专用移动带式床焙解设备。它的设计创造性地利用了焙解原理，在热传导机制的强化及气固分离控制下，实现了焙解过程纳米ZnO的球形颗粒的形成和对颗粒长大的抑制。节省能源、提高产率、确保产品质量。同时操作简单，易于实现产业化。研制单位:中科院过程工程研究所98、无烟环保燃烧技术-解耦燃烧炉解耦燃烧的原理为：煤层首先在气化室缺氧的情况下燃烧，进行气化热解。还原性烟气通过半焦层进入主燃烧室时，在煤层半焦催化作用下，与燃烧产物NOX和NH3、CH4、C及CO反应生成N2、H2O和CO2，使NOX还原。另外，这一过程可通过半焦的吸附、扰混作用与后段充足的二次供风充分混合，使CO和烟黑燃尽，从而同时降低NOX、CO和烟黑的排放，实现解藕燃烧。适于层状燃烧设备，运用该技术可设计出多种结构特点的锅炉，设备结构简单、实用，能适应较广泛的煤种；可用于传统层状燃烧炉和窑炉的改造，投入少，见效快；可同时降低NOX、CO和烟黑的排放，实现解藕燃烧；本技术为国内外唯一无催化、无还原剂条件下降低NOx的小型燃煤锅炉设备，可以减少排放NOx30%-40%左右；可降低CO排放约40倍，排烟林格曼黑度小于一；可降低灰尘排放，减少机械不完全燃烧损失，锅炉效率提高百分之十左右。研制单位:中科院过程工程研究所9、多彩纳米复合功能高级金属颜料由于金属颜料具有“双色”效应（随视角的不同呈现不同的颜色）、耐候性、耐划伤等特点，其应用范围越来越大，品种也越来越多。美国、日本和德国等工业发达国家彩色金属颜料，现已有部分10产品上市，并在汽车工业、印刷行业、广告、装饰装修、包装等领域得到应用。在我国，由于技术等原因，金属颜料产品只有较古老的铝、铜和黄铜颜料，彩色金属颜料尚未进行开发，目前国内使用的彩色金属颜料完全依赖进口。理化所相通过多年的技术研究和积累，已经制备出光泽鲜艳的浅黄、黄、棕黄、金黄、红及深红等多种颜色的多彩纳米复合功能金属颜料。其实验室制备技术现已趋成熟，本项目已申请国家发明专利4项。仅以国内汽车工业的需求为例，据报道，2000年国内汽车漆的需求量为8万吨，2002年达到12万吨，2015年将达到20万吨；以此推算，2002年我国汽车工业对金属颜料的消耗量为5000吨，到2015年仅汽车工业对金属颜料的消费量就将达8000吨以上。目前我国汽车用金属颜料全部由国外进口，价格为25～30万元/吨左右，其市场用量折合人民币近15亿元人民币，到2015年可达24亿元人民币。由此可见，多彩纳米复合功能金属颜料制备技术产业化成功，不仅可以填补国内空白，获得可观的经济效益，而且凭借其低成本优势，在出口创汇方面也可创造显著的经济效益。研制单位:中科院理化技术研究所10、新型复合增强纤维摩阻材料自从七十年代中期石棉被确认为是一种强致癌工业原料后，世界各国都开始对石棉摩阻材料