地区：上海市 宝山区
关键词：中国林业科学研究院林产化学工业研究所;江苏悦达卡特新能源有限公司;金骄特种新材料(集团)有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004595
成果描述：
| 该项目属林产化工领域。针对农林生物质转化过程中存在的热化学降解产物定向可控性差、间歇式生产能耗高、附加值低等问题，开展木质纤维和植物油脂定向转化过程的可控机制等基础理论研究，突破了降解产物定向调控、生产过程连续化、多联产高值化利用等工程化关键技术，取得了多项创新性成果：创新研发了农林生物质热化学降解产物定向调控技术。研究了极性溶剂可选择性切断木质纤维B-O-4醚键、糖苷键的新方法，形成含量达80%以上的混合糖苷、解离木素两类化合物；研发了定向调控混合糖苷一步转化为乙酰丙酸及酯的技术；发明了重过磷酸钙高效催化降解木质纤维技术，有效克服了酸降解过程易焦化的难题；研发了卧式、立式有机组合的连续化高温高压无蒸煮液化装置及工程化生产与控制系统，木质纤维原料转化率＞95%,乙酰丙酸收率较传统蒸煮水解方法提高了30%以上，产物纯度＞98 %;发明了有效调控植物油脂定向裂解为烃类产物的专用催化剂，创建了不凝气体的热量自循环回收系统，开发了自热式连续裂解关键技术及成套装置，裂解油收率＞75%,烃类组分含量＞85%；创制了连续酯化和酯交换制备液体燃料的关键技术。研究了高酸价油脂自催化酯化、管道式自混合均相催化和串连式酯交换反应新技术，实现了生物柴油生产过程的连续化，能耗较传统工艺降低20%,生产成本节约15%以上；开发了酯交换产物温敏减粘、闪蒸等高效连续分离技术，效率较传统沉降法提高4倍，能耗降低约40%;创制了串联式酯化耦合精馏分离连续化制备富烃燃油与乙酰丙酸酯的工程化关键技术，酯化转化率达99.5 %。燃料油低温流动性和热值得到明显改善（热值≥43MJ/kg,冷凝点-23℃,冷滤点-21℃),乙酰丙酸酯纯度＞98%。创新了液体燃料联产高值化生物基新材料关键技术。研究了新型氧化法调控木质素分子量和分子结构的预处理方法，研发了氧化木质素替代苯酚（20-50%)制备酚醛模塑料和酚醛泡沫关键技术，实现了木质素酚醛泡沫的连续化生产；首次开发了生物柴油联产二聚体、高浓过氧化氢与纳米固体酸催化环氧化等技术，创制了高性能油脂基环氧增塑剂，闪点提高30℃。项目集成了农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术，鉴定委员会专家一致认为：“该成果总体技术达到国际先进水平，在木质纤维原料全质利用选择性转化乙酰丙酸及其酯，植物油脂连续转化高品质燃油联产环保增塑剂工程化等关键技术达到国际领先水平”。获得授权发明专利47件，发表论文189篇，其中SCI、EI收录84篇，制定行业标准1项。建成年处理8万t木质纤维制备乙酰丙酸及酯、10万t/a生物柴油、全球最大的5000t/a催化裂解制备富烃燃油和国内外首条6万m<'3>/a木质素酚醛泡沫等连续化生产线。技术推广到江苏、浙江、山东、内蒙古、安徽等地区，建成12条生产线，总产能30万t/a,每年可转化生物质50余万t,废弃物资源增值超过10亿元，替代化石资源30万t以上，减排CO<,2>约100万t。近三年，新增销售额31.4亿元，新增利润4.1亿元，主要产品国内市场占有率约30%,取得了显著的经济、社会和生态效益。 |
