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項(xiàng)目簡(jiǎn)介在石油危機(jī)的今天，發(fā)展石化石油的替代品具有重要的意義。由于生物柴油與石化柴油具有相近的性能，且生物柴油具有可再生、易于生物降解、燃燒污染物排放低、溫室氣體排放低等特點(diǎn)，因此生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。本技術(shù)已以廢棄物麻風(fēng)樹籽油、黃連木籽油、棉籽油為原料，采用生物催化的方法制備生物柴油，具有產(chǎn)率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。二、市場(chǎng)前景我國生物柴油產(chǎn)業(yè)作為新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)剛剛誕生，但其發(fā)展前景是廣闊和光明的，據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)：到2020年中國石油需求將達(dá)到4.5億噸每年，而屆時(shí)中國石油年產(chǎn)量預(yù)計(jì)只有2億噸左右，將產(chǎn)生2.5億噸的缺口。且目前，生產(chǎn)柴汽比約為1.8，而市場(chǎng)的消費(fèi)柴汽比均在2.0以上。云南、廣西、貴州等省區(qū)的消費(fèi)柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進(jìn)程的加快，隨著國民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)，柴汽比的矛盾比以往更為突出。由此可見，生物柴油具有廣闊的發(fā)展空間。麻風(fēng)樹、黃連木是公認(rèn)的生物能源樹。主要生長(zhǎng)在我國云南、貴州、四川、廣東、廣西、福建、海南、太行山等地區(qū)。綜合開發(fā)利用潛能高，不占耕地，耕作栽培成本低，可以生長(zhǎng)在荒山、荒地等貧瘠的土地上，一方面有利于綠化荒山野嶺，改善生態(tài)環(huán)境，另一方面其籽油又可以作為生產(chǎn)生物柴油的原料。我國是產(chǎn)棉大國，但棉籽油目前沒有得到充分利用。因此本技術(shù)市場(chǎng)前景廣闊。三、規(guī)模與投資按年產(chǎn)5萬噸規(guī)模計(jì)，總投資約400萬元左右。四、生產(chǎn)設(shè)備主要設(shè)備：反應(yīng)釜、過濾機(jī)、精餾塔五、效益分析產(chǎn)品售價(jià)：0.6萬元/噸，生產(chǎn)成本：0.5萬元/噸，利稅：0.1萬元/噸六、合作方式面議。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 高 靜聯(lián)系電話：  022-60204293

（1）裝置功能特點(diǎn) 整個(gè)裝置分為反應(yīng)工段、分餾工段、壓縮機(jī)工段及公用工程部分。反應(yīng)工段主要包括兩個(gè)反應(yīng)器，兩個(gè)反應(yīng)器可以串聯(lián)使用、單獨(dú)使用、用一備一，反應(yīng)器的加熱爐采用工業(yè)上方形加熱爐；分餾工段使用工業(yè)上圓筒形重沸爐形式，使用重沸爐泵強(qiáng)制循環(huán)，分餾塔使用玻璃視盅，便于操作者觀察精餾塔板操作狀態(tài)；壓縮機(jī)工段包含新氫壓縮機(jī)、循環(huán)氫壓縮機(jī)、新氫緩沖罐及循環(huán)氫緩沖罐等設(shè)備；公用工程部分包含儀表空氣壓縮機(jī)、壓縮氣體干燥系統(tǒng)（本裝置有24臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）、工藝氣體壓縮機(jī)、工藝液體的配制及回收系統(tǒng)。 本裝置不投入物料體系，完全依靠仿真軟件、DCS控制系統(tǒng)和實(shí)物模擬裝置協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)柴油加氫全流程工業(yè)實(shí)操模擬，軟硬件協(xié)同內(nèi)外操協(xié)同、交互響應(yīng)。 仿真軟件流程清晰并與工業(yè)生產(chǎn)工藝一致、數(shù)據(jù)真實(shí)，硬件裝置安全可靠、堅(jiān)固耐用、布局美觀大氣、儀表泵閥均可操作，控制系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、故障率低。

1 成果簡(jiǎn)介原料油脂費(fèi)用占生物柴油生產(chǎn)成本的 80％以上，目前原料油脂價(jià)格高居不下并不斷上漲，制約了生物柴油產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。國內(nèi)外生產(chǎn)生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、地溝油等。它們與農(nóng)業(yè)爭(zhēng)地，與食品及飼料爭(zhēng)原料，單位生物量的產(chǎn)油率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，消耗大量的水資源、化肥和能源。 清華大學(xué)發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油的新技術(shù)，其技術(shù)特征在于：通過對(duì)一種特別藻株特殊品系的篩選和代謝途徑的改變，Chlorella protothecoides 0710 strain 由光合自養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛墚愷B(yǎng)，細(xì)胞由綠變黃，生長(zhǎng)繁殖更快，油脂含量提高 3－4 倍，達(dá)細(xì)胞干重的 61％以上。又將工業(yè)界成熟的發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于高油脂異養(yǎng)微藻的生產(chǎn)，進(jìn)一步提高發(fā)酵規(guī)模和細(xì)胞密度，現(xiàn)細(xì)胞發(fā)酵密度超過了 100 g/L，獲取了大量異養(yǎng)干藻粉后提取油脂，經(jīng)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生成了高質(zhì)量的生物柴油。 該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)： （ 1）發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油新技術(shù)，打通了以糖、淀粉、有機(jī)廢水、二氧圖1 吉化工程新型塔及常規(guī)塔運(yùn)行外觀 圖2 慶陽石化工程新型塔（ 左側(cè)） 及常規(guī)塔（ 右側(cè)）運(yùn)行外觀化碳等為原料、工業(yè)自動(dòng)化條件下高效生產(chǎn)生物柴油的新途徑； （ 2）異養(yǎng)藻細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)量和油脂含量不斷創(chuàng)造新高（ 細(xì)胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了該技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。 （ 3）在發(fā)酵前引入利用 CO2和光合作用來減少糖或淀粉的消耗，降低成本同時(shí)減少溫室氣體的排放。該技術(shù)獲 3 項(xiàng)國家發(fā)明專利和 2007 年全國發(fā)明大會(huì)獎(jiǎng)。2 應(yīng)用說明應(yīng)用目標(biāo)：與有實(shí)力的企業(yè)界合作，在工業(yè)化規(guī)模上進(jìn)一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)作。 主要生產(chǎn)原料為以下 4 類之一：（ 1）二氧化碳；（ 2）甜高粱、甘蔗等糖質(zhì)原料；（ 3）或木薯、玉米等淀粉質(zhì)原料；（ 4）或含糖有機(jī)廢水等。 生產(chǎn)設(shè)備：微藻培養(yǎng)池、光生物反應(yīng)器、工業(yè)發(fā)酵設(shè)備及廠房為主。 生產(chǎn)消耗：電能、蒸汽等（無污染等環(huán)境問題）。 產(chǎn)品應(yīng)用：微藻生物柴油質(zhì)量好，應(yīng)用范圍與目前市場(chǎng)上銷售的柴油完全相同。 投資風(fēng)險(xiǎn)：本技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)，沒有前人的實(shí)踐、范例和經(jīng)驗(yàn)；通過工業(yè)化和規(guī)模化來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低成本的目標(biāo)；高技術(shù)、高投入、預(yù)期高回報(bào)的同時(shí)也存在投資風(fēng)險(xiǎn)。  圖 1 流程圖3 應(yīng)用說明中國境內(nèi)的生物柴油能源市場(chǎng)等。4 效益分析全世界油脂價(jià)格和液體燃料價(jià)格瘋狂上漲，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)、政治和國家安全等產(chǎn)生重大影響。實(shí)現(xiàn)本技術(shù)商業(yè)化運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。5 合作方式雙方共同合作，在工業(yè)化規(guī)模上進(jìn)一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)作。6 所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。

水和油是不互溶的。要使二者成為混合液，需借助外力或加入表面活性劑，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水組成的乳化液就被稱為乳化燃料。乳化油是油包水型分子基團(tuán)，油是連續(xù)相，水是分散相。由于該液珠中水的沸點(diǎn)（1000C）低于汽、柴油沸點(diǎn)（130℃以上），在汽缸溫度急劇升高時(shí)，液珠中的水先沸騰汽化，體積在幾萬分之一秒的瞬間增大了1000倍，其效果相當(dāng)于一次極小的爆炸。無數(shù)小液珠的爆炸進(jìn)一步擊碎油滴，形成二次霧化，加大了空氣與油霧的接觸面積，于是完全燃燒提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率，增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)

防爆柴油無軌膠輪車，是根據(jù)隧道運(yùn)行工況的特點(diǎn)，研制隧道用新型專用車輛。以柴油機(jī)為動(dòng)力，采用靜液壓驅(qū)動(dòng)方式，配置先進(jìn)，工作可靠，驅(qū)動(dòng)力大，爬坡能力強(qiáng)，僅為1400mm的超窄寬度和全輪驅(qū)動(dòng)性能，提高了車輛在狹窄巷道運(yùn)行能力，雙向駕駛功能，解決了車輛在迎頭工作面的調(diào)頭難題，車輛進(jìn)得順暢，回得自由，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，安全高效，運(yùn)輸成本低。

完成人簡(jiǎn)介：申燁華教授一直從事資源化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)與分析化學(xué)的教學(xué)和科研工作。主要研究方向?yàn)橘Y源化學(xué)與蛋白質(zhì)化學(xué)，研究課題包括以沙生木本油料植物長(zhǎng)柄扁桃為核心從事沙生植物產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究、以自主開發(fā)的新型生物柴油固體催化劑為技術(shù)核心開發(fā)生物柴油新技術(shù)、以重組蛋白的表達(dá)純化復(fù)性及結(jié)構(gòu)解析為技術(shù)核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機(jī)理研究。獲陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。申請(qǐng)專利17項(xiàng)，獲國家授權(quán)發(fā)明專利14項(xiàng)（第一發(fā)明人9項(xiàng)），轉(zhuǎn)讓專利1項(xiàng)。陜西省科技廳鑒定科研成果3項(xiàng)，關(guān)于長(zhǎng)柄扁桃食用油和蛋白粉的研究為國際首創(chuàng)，三項(xiàng)成果的技術(shù)均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。發(fā)表研究論文80余篇，其中SCI收錄30余篇。 成果內(nèi)容：生物柴油生產(chǎn)新工藝，適用于動(dòng)植物油脂、餐飲廢棄油和酸化油等原料，技術(shù)核心是擁有兩種新型催化劑，酯化階段用有機(jī)酸代替常用的硫酸催化劑，酯交換階段用固體催化劑代替常用的氫氧化鈉催化劑，通過“常壓酯化、酯交換”等工藝，生產(chǎn)合格的生物柴油、生物重油、生物輕油、工業(yè)甘油等四種產(chǎn)品。該項(xiàng)技術(shù)入選國家發(fā)改委頒布的“十三五低碳技術(shù)”。 成果優(yōu)勢(shì)及用途：針對(duì)中國生物柴油原料的特性，最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝是酯化酯交換蒸餾生產(chǎn)生物柴油。經(jīng)過多年的生產(chǎn)總結(jié)，研究團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化酯化與酯交換兩種催化劑，以及改造工藝和設(shè)備的基礎(chǔ)上，研究出“常壓酯化、酯交換、脫醇、水洗、干燥、減壓蒸餾”生產(chǎn)合格生物柴油的工藝。此套新工藝從設(shè)備投資、物料消耗、能耗、產(chǎn)品品質(zhì)及環(huán)保配套等多方面達(dá)到國內(nèi)及國際領(lǐng)先水平。 技術(shù)特點(diǎn)：（1）生物柴油產(chǎn)品收率高。收率≥92%，平均水平是87%；（2）消耗低。綜合能耗≤200kg標(biāo)煤/噸產(chǎn)品，目前的平均水平300kg標(biāo)煤/噸產(chǎn)品。甲醇消耗≤130kg /噸產(chǎn)品，目前的平均水平≥150kg /噸產(chǎn)品；（3）無新增污染物。無酸渣產(chǎn)生，用硫酸作催化劑會(huì)生成大量的酸渣；（4）投資低。以相同原料5萬噸/年生產(chǎn)裝置比較，該裝置投資為3500萬元人民幣；中壓水解工藝為6500萬元人民幣；酯交換工藝4300萬元人民幣；（5）產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異。產(chǎn)品可達(dá)歐盟5標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。 投資預(yù)算：總投資約5000～6000萬元，其中固定資產(chǎn)4200～4500萬元，流動(dòng)資產(chǎn)1500～1800萬元。 成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況：授權(quán)國家發(fā)明專利7項(xiàng)、授權(quán)國家實(shí)用新型專利2項(xiàng)、科研成果鑒定1項(xiàng)。 

針對(duì)煤礦井下和其它運(yùn)輸作業(yè)的實(shí)際工況，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦用防爆柴油機(jī)車技術(shù)檢驗(yàn)規(guī)范》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用隔爆原理解決了柴油機(jī)的防爆問題，應(yīng)用尾氣凈化技術(shù)有效控制柴油機(jī)有害氣體的排放；采用水冷卻原理與方法解決柴油機(jī)機(jī)體表面溫度與排氣溫度的控制問題；應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)理論、動(dòng)力學(xué)分析方法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)及試驗(yàn)分析，進(jìn)行牽引車整體結(jié)構(gòu)與性能的優(yōu)化，研制的防爆低污染柴油牽引車， 解決了車輛的防爆、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面溫度的控制、尾氣的凈化、排氣溫度的控制和整車性能優(yōu)化等技術(shù)難點(diǎn)， 為我國煤炭生產(chǎn)提供了一種新型膠輪無軌運(yùn)輸設(shè)備。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:完成人簡(jiǎn)介：申燁華教授一直從事資源化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)與分析化學(xué)的教學(xué)和科研工作。主要研究方向?yàn)橘Y源化學(xué)與蛋白質(zhì)化學(xué)，研究課題包括以沙生木本油料植物長(zhǎng)柄扁桃為核心從事沙生植物產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究、以自主開發(fā)的新型生物柴油固體催化劑為技術(shù)核心開發(fā)生物柴油新技術(shù)、以重組蛋白的表達(dá)純化復(fù)性及結(jié)構(gòu)解析為技術(shù)核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機(jī)理研究。獲陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)