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石油化學工業是我國的支柱產業之一，乙烯工業則是石化工業的核心和發展標志。本項目從大型乙烯裝置優質增產、節能降耗的需求出發，融化學工程、乙烯工藝、自動控制、人工智能、以及系統優化等技術為一體，通過集成創新和消化吸收再創新，研發了芳烴液化氣裂解過程工藝研究與優化、液相烴裂解反應過程模擬與優化、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、急冷油減粘系統工藝研究與優化、乙烯裝置老區與新區裂解氣負荷優化分配、冷箱系統用能分析與優化、碳二加氫反應過程先進控制與優化、乙烯精餾過程先進控制與優化、分離系統熱區精餾過程模擬與優化等大型乙烯生產過程的優化運行關鍵技術。裂解爐、乙烯和丙烯精餾塔的先進控制與優化技術已在中國石化七家乙烯企業全面推廣應用，有力推動了我國乙烯行業乃至石化工業的科技進步。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項國家發明專利、6項計算機軟件著作權和若干專有技術，并獲中國專利優秀獎和上海市發明創造專利獎發明專利一等獎。乙烯裝置先進控制技術入選2008年中國高校產學研合作十大優秀案例并獲2009年中國技術市場協會金橋獎。

石油化學工業是我國的支柱產業之一，乙烯工業則是石化工業的核心和發展標志。本項目從大型乙烯裝置優質增產、節能降耗的需求出發，融化學工程、乙烯工藝、自動控制、人工智能、以及系統優化等技術為一體，通過集成創新和消化吸收再創新，研發了芳烴液化氣裂解過程工藝研究與優化、液相烴裂解反應過程模擬與優化、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、急冷油減粘系統工藝研究與優化、乙烯裝置老區與新區裂解氣負荷優化分配、冷箱系統用能分析與優化、碳二加氫反應過程先進控制與優化、乙烯精餾過程先進控制與優化、分離系統熱區精餾過程模擬與優化等大型乙烯生產過程的優化運行關鍵技術。 裂解爐、乙烯和丙烯精餾塔的先進控制與優化技術已在中國石化七家乙烯企業全面推廣應用，有力推動了我國乙烯行業乃至石化工業的科技進步。

技術原理 ：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、裂解制得乙烯基環體。后者是生產乙烯基硅橡膠、硅油 和硅樹脂的重要原料。 技術特點 ：解決了硅氫加成反應中催化劑的穩定性及抑制二次加成反 應發生，提高催化劑的選擇性（達 96%以上），使該項目首次成功地實現 了產業化。 投資規模 ：實現 100 噸/年乙烯基環體，需要有 500M2 以上的生產廠 房

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

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,但是存在發煙量多、毒性大、造成二次傷害等弊端；后者具有降低發煙量、抗融滴等優點,但通常需25wt.%以上才能起到效果,并且會破壞PS力學性能與發泡性能。本技術設計和嘗試了不同類型和結構的阻燃協效劑,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。本技術采用了四類不同的協效體系(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。

以雙環戊二烯二甲酸鹽（由石油裂解副產物環戊二烯合成得到）或含叔胺側基聚合物為交聯劑，在PVC樹脂配料時加入體系中，于加工成型過程中發生交聯反應，獲得交聯PVC材料或制品。此類交聯PVC的交聯鍵是熱可逆的，即溫度低于150℃時處于交聯狀態，而在160~180℃加工溫度下解交聯，冷卻后又重新交聯，所以交聯的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，熱可逆交聯技術在改善PVC力學性能的同時可改善其熱穩定性。 由于交聯反應和解交聯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劑這一種成分即可顯著提高PVC材料的性能。本技術不需要對現有PVC加工設備和工藝進行重大調整，而且交聯劑用量僅占樹脂的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PVC硬制品強度提高15~25%（取決于交聯劑用量）。熱可逆交聯技術既適合于軟制品如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樹脂經熱可逆交聯后可替代價格較高、又較難加工的高聚合度PVC樹脂，從而降低有關制品的成本。 全國PVC消耗量達1000萬噸，若1%PVC產品采用熱可逆交聯技術，即有10萬噸規模。全國電纜行業消耗PVC約50萬噸，采用熱可逆技術可以提高PVC電纜絕緣層的耐熱等級和力學性能，市場前景良好。 交聯劑成本約50元/Kg。對于軟制品，以交聯劑用量為1%計，每噸制品交聯劑成本約500元，用常規PVC樹脂替代超高分子量PVC樹脂（價格至少比常規樹脂高1000元/噸）可節約總成本500元/噸制品，生產1000噸軟制品可增加50萬元效益。對于硬制品，以交聯劑用量為0.5%計，每噸制品交聯劑成本約250元，因強度提高可以減少厚度約20%，即同類硬制品可節省用料20%，以PVC樹脂售價為5000元/噸估算，可節約1000元，近似估算采用熱可逆交聯劑后可增效750元，生產1000噸硬制品可增加經濟效益75萬元。合作開發熱可逆交聯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）。他們早期的研究發現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鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發現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鍵酶（相關工作正在整理發表中）。 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。體外生化分析發現，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉化為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構（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機理（圖C和圖D）。晶體結構表明，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合。通過對ACO2蛋白關鍵氨基酸進行突變，證實了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內源底物ACC，從而競爭性抑制了ACO的活性。這些結果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機理，還為進一步優化POA結構，提高其抑制活性提供了理論基礎。

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產品的各項性能均優于PS、聚碳酸酯 (PC) 材 料，PCHE透光率高達91%，PCHE的應力-光學系數也很低；PCHE耐沖擊，質量輕 (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 物質傳遞。具有良好應用前景和經濟價值。

具有微納多孔結構的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫療器械等國民經濟戰略新興產業的關鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發的拉伸法實現了PTFE微孔產品的大規模商品化生產，產值高達百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產品均勻性、產品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統拉伸法，創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，并且可根據生產需求靈活調整產品宏觀性狀與微觀結構，僅通過簡單的工藝參數調整，即可實現具有不同微觀結構的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設備簡單、能耗顯著降低、無環境污染，具有良好的產業化潛力。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，已發表多篇國際論文、申請四項國家發明專利、兩項海外專利，在油水/固液分離、先進織物等領域具有良好應用前景，相關產品已成功驗證并得到多方行業內專家認可。