《科技瞭望》2023年第01期

01

2023年02月

主办单位：寰球技术研究院

目录

CONTENTS

寰球科研动态

科研管理

技术交流动态

10

10

技术应用展望

炼油工程

石化工程

煤化工及下游工程

新能源及可再生能源工程

新材料及高附加值化工

07

08

08

09

03

03

04

炼油工程

新材料及高附加值化工

科技创新前瞻

第01期

炼油工程

03

科技创新前瞻

②

石化工程

新技术让废塑料

变身石脑油

      近日，中科院上海高等研究院王慧研究员和罗虎高级工程师团队在废塑料升级提质制石脑油研究方面取得重要进展。他们通过分子筛限域和串联催化，将废塑料高效催化降解为石脑油，用于聚乙烯的循环再生，实现塑料的闭环使用，能够降低整体能耗和碳排放。

      该研究团队创新催化体系，选择性将聚乙烯加氢裂化为石脑油，其中C5~C9的烷烃选择性高达96.8%，具有反应条件温和、反应时间短等特点。此外，石脑油经蒸汽裂解可生产乙烯单体，从而构建聚乙烯的循环再生和闭环利用体系。该催化体系同样适用于高密度聚乙烯、聚丙烯等废塑料的催化降解。

③

合成氨过程的必要性

      近日，大连化物所肖建平研究员团队在氮氧化物（NOx）转化研究方面取得新进展，揭示了过渡金属电催化脱硝的机理限制并强调了合成氨的重要性。

      本工作讨论了脱除NOx的另一条重要的路线：NOx转化为环境友好的N₂，即直接电催化脱硝。综合分析发现，在所有

金属上N2都是通过N2O*进一步转化生成的，且与N2O相比，N2选择性较低。该工作还揭示了低N2选择性的起源。对NO电催化还原中低N2选择性的深入理解可以作为未来催化剂设计的提供参考。更重要的是，氨合成的特殊活性为建立反向人工氮循环提供了一条可行的途径，这可以在非集成式氨合成中发挥关键作用。基于上述研究，团队建议未来可探索设计能打破金属催化剂“构效关系”的新催化剂，或者发展非集成氨合成的新路线。

双优化策略设计合成

MOF实现高选择性

CO2光还原制甲酸

      近日，大连理工大学郭新闻教授团队在Applied Catalysis B: Environmental期刊上发表了题为“Dual-optimization strategy engineered Ti-based metal-organic framework with Fe active sites forhighly-selective CO2photoreduction to formic acid”的文章。该工作采用双重优化设计策略，合成了一种具有原子分散Fe位点的新型二维MOF光催化剂，Fe/Ti-BPDC，实现高活性高选择性的光催化CO2还原制甲酸。这归因于催化剂实现的“双重优化”，以维持光生电子的供应并有效活化CO2。Fe/Ti-BPDC通过独特的电子转移机制为CO2光催化过程提供高比例的有效光生电子。同时，CO2和原子分散的Fe活性位点之间的强O/Fe亲和力不仅能够实现CO2的快速活化，还决定了中间反应路径以达到高甲酸选择性。

第01期

石化工程

04

科技创新前瞻

②

煤化工及下游工程 

③

膜法捕集烟气二氧化碳

技术通过验收

      由中石化南京化工研究院有限公司联合天津大学等完成的“膜分离法捕集烟气二氧化碳(CO₂)技术工业试验”项目通过了中国石化科技部组织的科研项目验收。验收专家组一致认为，该项目达到国际先进水平。

      该项目是“十三五”国家重点研发计划项目“膜法捕集二氧化碳技术及工业示范”中的课题配套项目。该项目开发了新型膜材料，设计并建成了一套30标准立方米/小时膜分离法烟道气捕集二氧化碳中试装置。利用中试研究成果，依靠自主开发技术，他们设计并建成了5万标准立方米/日膜分离烟气二氧化碳捕集示范装置，开展了示范装置的连续运行考察。经第三方检测机构和业内专家测评，示范装置产品气体中的二氧化碳浓度达到96%以上，二氧化碳捕集率达81%。

PGA产业化蓄势待发

      近日，聚乙醇酸(PGA)技术解决方案供应商上海东庚化工技术有限公司宣布，已与庄信万丰、伊士曼签署一项合作备忘协议，共同提供新一代PGA工艺技术的授权。

      

二氧化碳电解技术

获新进展

      负碳技术通过捕集、贮存和利用二氧化碳来减少碳排放，有望成为实现碳中和的重要途径。其中，近年来快速发展、极具应用前景的二氧化碳电解技术受到关注。1 月29 日，中国科学院大连化学物理研究所对外宣布，该所包信和院士、汪国雄研究员和高敦峰研究员团队在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。相关成果发表在国际顶级学术期刊《自然—纳米技术》上。

      据介绍，上海东庚PGA技术采用的乙交酯开环聚合法是目前工业化最具前景的合成路线。该公司从催化剂选择、乙交酯纯化、开环聚合工艺到装置的研究、加工及应用都形成了自主专有技术，解决了目前PGA生产过程中遇到的脱水不彻底、裂解反应温度高、产品质量不稳定等问题，拓宽了PGA应用领域，可以获得医用级别PGA，填补国内高端市场空白。

      目前，上海东庚在宁夏宁东基地建设PGA中试项目。该公司正在逐渐优化工艺，完善5万吨级的工艺包，并与其他企业合作开发从煤到乙醇酸再到PGA的全产业链，提高煤化工产品的附加值，降低生产成本。

新能源及可再生能源工程

第01期

05

科技创新前瞻

氢氨一体化项目

去年开始显著增加

      近年来，氢氨融合技术路径逐渐流行，国内外氢氨融合产业项目布局逐渐加快。2022年前，我国氢氨一体化项目大多停留在高校研究、企业联盟和平台建立等科研方面，具体示范项目较少。2022年开始，氢氨一体化项目显著增加，氢氨一体化相关项目至少有20个，总投资额近1500亿元，绿氨年产能超过260万吨。中国能建氢能公司与吉林省松原市签署中能建松原氢能产业园（绿色氢氨一体化）项目投资框架协议，计划建设新能源发电制氢和绿氢合成氨一体化项目，年产绿色合成氨60万吨，配套建设年产50台套1000Nm3/h碱性电解水装备生产线和4座综合加能站。宁夏宝丰能源集团股份有限公司披露了其绿氢制绿氨及氨水制备项目，利用宁夏宝丰能源集团股份有限公司太阳能电解制氢储能及应用示范项目氢气和50万吨/年煤制烯烃项目空分装置氮气，建设年产10万吨/年合成氨、50万吨氨水生产线项目10万吨/年合成氨的产能。

      

      氨作为高效储氢介质，具有高能量密度、易液化储运、安全性高和无碳排放等优势，既可以与氢能融合，解决氢能发展

②

新材料及高附加值化工

的重大瓶颈问题，也可以作为直接或者间接的无碳燃料应用，是实现零碳燃料的重要技术路线，被视为最具潜力的氢储运方式，部分技术难点仍待突破：氢氨融合技术路线需要在高性能低温低压合成氨和安

全低温氨分解催化剂及反应器技术、“间歇性可再生能源制氢-低温低压合成氨”系统的动态集配及管控技术、安全低温氨制氢系统和氨燃料电池系统的高效集成及智控技术等方面持续攻关。

大化所开发高性能

相变纤维织物

      近日，中科院大连化物所和澳大利亚迪肯大学团队合作，开发出高性能相变纤维织物，在柔性纤维型相变材料研究方面取得新进展。

      

      研究团队通过湿法纺丝和真空浸渍制备了柔性石墨烯—氮化硼纤维基的相变无纺布，并将其用于可穿戴人体热管理器件中。该复合相变无纺布具有优异的柔韧性、储热能力、透气性能，为智能可穿戴管理器件的研究提供了新思路。相关数据表明，该相变无纺布表现出高焓值、优异的热稳定性，1000 次循环后焓值保持率仍达到97.6%的热循环能力，以及超高的水蒸气透过率，优于当前相关研究的相变材料薄膜和纤维。

新能源及可再生能源工程

第01期

06

科技创新前瞻

中石油昆仑资本

领投PHA新材料

      2月2日，北京微构工场生物技术有限公司宣布完成3.59亿元A+轮融资，推进万吨级PHA产线建设，加快“PHA Life”绿色低碳生活制品开发和全球化业务布局。

      本轮融资由中国石油集团昆仑资本有限公司领投，北京义翘神州科技股份有限公司等企业跟投，共同推进以PHA（聚羟基脂肪酸酯）为主的生物基材料应用开发。中石油昆仑资本始终围绕包括新材料在内的战略性新兴产业进行投资和布局，孵化细分领域的龙头企业。

②

总投资50亿元！恒信

生物可降解新材料

一体化产业项目开建

      2月14日，山东省举行高质量发展重大项目建设现场推进会。总投资50亿元的恒信生物可降解新材料一体化产业项目开工建设。

      山东恒信集团有限公司旗下山东恒信中碳高材科技有限公司生物可降解新材料一体化产业项目总投资50.2亿元，占地面积860亩，建筑面积25.7万平方米，建设甲醛装置、乙炔发生装置、PBS等生产装置及公辅设施。项目采用可降解工艺技术，年产BDO 24万吨、PBAT 12万吨、PBS 6万吨、丁二酸5万吨。建成后可实现年产值90亿元。

      BDO(1,4-丁二醇)是重要的基本有机化工和精细化工原料，用途广泛，能够衍生出多种高附加值的精细化工产品，如THF、NMP、PBAT等，广泛应用于氨纶、可降解材料、聚氨酯、鞋材、新能源电池等领域。近年来，受可降解材料、新能源电池和氨纶的强劲需求带动，BDO成为最受关注的热点石化产品之一，BDO一体化产业链也成为投资热门赛道。

新材料及高附加值化工

第01期

石化工程

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技术应用展望

②

全国首个油气开采伴生

地热发电项目成功投运

       由东方电气自主设计建设的全国首个油气开采伴生地热发电项目成功投运，项 目将源源不断地将地热资源转化为绿色电能，标志着东方电气在地热发电领域取得新突破。 据介绍，这一地热发电项目在中石油西南油气田分公司川中气矿 X210 井投运，该矿井日均产气田水 600 立方米，井底温度 140 摄氏度，是中国最强气田排水井。此次新建地热发电机组基于东方电气有机工质朗肯循环(ORC)技术进行设计开发，装机规模 80 千 瓦，投运后全年可发电 40 万千瓦时，减少碳排放超过 340 吨。

料、航空航天等领域，是高端瑜伽服、速干服、弹力锦纶外衣、冲锋衣等民用服装的理想材料，也是实现汽车轻量化的重要材料，在汽车发动机、电器、车体，高铁车体，大型船舶的涡轮、螺旋桨轴、螺旋推进 器、滑动轴承等部件上有着广泛应用。

中国中化5000吨

二氧化碳加氢制甲醇

中试装置开车

      近日，西南化工研究设计院有限公司与鲁西集团联合开发并建设的5000吨/年二氧化碳加氢制甲醇中试装置引入原料气，顺利产出合格的粗甲醇产品。该中试装置建设历时四个月，一次开车成功，并实现连续运行。

      据悉，5000吨/年二氧化碳加氢制甲醇中试装置采用西南院二氧化碳加氢制甲醇专用催化剂与低能耗二氧化碳合成甲醇专利工艺，二氧化碳转化率和甲醇选择性达到同类技术先进水平，通过热耦合工艺可大幅降低甲醇产品单位能耗。依托该中试技术成果，西南院将开发10万吨级二氧化碳加氢制甲醇工艺包，形成自主知识产权的二氧化碳加氢制甲醇成套技术。

中国化学天辰齐翔尼龙

      2月11日，中国化学天辰齐翔新材料有限公司尼龙新材料项目一期尼龙66装置一次开车成功，并产出第一批优级品。这是中国化学天辰齐翔公司继丙烯腈、己二胺、己二腈装置后，又一套装置一次开车成功，标志着天辰齐翔尼龙新材料产业基地一期项目完整产业链体系全面形成，为高端尼龙新材料产业集群沿链聚合、集群发展奠定了更加坚实的基础。

      尼龙是五大通用工程塑料之一，而尼龙6和尼龙66在庞大的尼龙材料家族中是两大主要品种。凭借着抗震、耐热、耐磨、耐腐蚀等优异的综合性能，尼龙66被广泛应用于民用丝、工业丝、工程塑

炼油工程

③

第01期

08

技术应用展望

②

大型煤制甲醇装置合成

催化剂首次实现国产化

      近日，采用中国中化旗下昊华西南院（以下简称“西南院”）自主研发的XNC-98-5型甲醇合成催化剂的国家能源集团180万吨/年煤制甲醇装置顺利完成72小时性能考核，各项工艺指标全部满足工艺要求，标志着我国大型煤制甲醇装置合成催化剂成功实现国产化。

      为突破催化剂关键核心技术，西南院开发了多种系列中低压合成甲醇催化剂进行实验，本次实现国产化突破的中低压合成甲醇催化剂，各项技术经济指标达到且部分超过业内先进水平，它具有五大优异性能：转化率高，热稳定性好，选择性高，使用寿命长，使用温度、压力、空速范围宽。

      过程工程所于2016年开展煤气化渣规模化高质利用技术创新研究工作，联合中石化宁波技术研究院有限公司，完成了千吨级中试试验，制备得到高模数低杂质水玻璃产品，首次实现了大宗化工品高模数水玻璃的全湿法绿色低碳制备。结合中试数据，并根据项目评价会技术介绍，气化渣综合利用率>95%，CO2减排50%以上。此外，还编制形成2000吨/年气化炉气化粗渣（湿基计）规模化高值利用工程应用解决方案，可支撑20万吨/年气化粗渣规模化高值利用工程示范建设。

      该技术的实施可综合解决煤气化渣现有利用技术综合利用率低、产品性能不稳定等问题，支撑破解煤气化过程固废处置“卡脖子”难题，煤基固废全湿法低碳制备高模数水玻璃技术将有望成为替代性创新技术，对于支撑大型煤化工基地绿色低碳绿色循环发展具有重要意义。

国内建设跨区域联通

    2023年1月8日，随着首批发往山东聊城的氢能重卡陆续回到河南安阳，标志着国内首条跨省氢能重卡运输线安聊段顺利打通。1月28日，往返于天津港与河北定州之间的首批氢能重卡发车，两地氢能干线示范应用场景正式启动；另有消息显示，目前长三角、珠三角、成渝城市群等地也在积极推动跨区域联通氢能干线的建设。

      当前国内燃料电池技术突飞猛进，成本下降极快，在交通领域的应用也在快速

千吨级煤气化渣铝硅

分质制备高模数水玻璃

多联产技术通过科技

成果评价

      近日，中科院过程工程所与中石化宁波技术研究院有限公司合作完成的“千吨级煤气化渣铝硅分质制备高模数水玻璃多联产技术”项目，顺利通过由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。

煤化工及下游工程

③

新能源及可再生能源工程

第01期

09

技术应用展望

②

增长。但不可否认的是，当前燃料电池汽车更多的是在相对固定的有限的区域内展开示范运行，在远距离运输方面的特长还未真正发挥出来。如果跨区域联通氢能高速公路综合示范线打通了，不仅可缓解有车不能开只能靠运的尴尬，对于整个行业发展的推动作用巨大。从产业进程来看，早在2021年11月，全国首座高速公路加氢站在山东淄博建成投用，氢能重卡实现潍坊-淄博跨城际高速运营，按下了山东省氢能商用车高速物流配送规模化示范运营的加速键。如今又有跨区域联通氢能干线打通，更广泛的示范运营指日可待。

精细化学品间二丙烯

基苯国产化新突破

      2月6日，江苏常青树新材料科技股份有限公司自主研发的间二丙烯基苯国产化技术产业化取得突破，装置通过了“三同时”验收，标志着我国在精细化学品领域又一次打破国外垄断。此前我国尚未实现间二丙烯基苯的产业化生产，相关市场被国外企业垄断。为此，常青树公司历经数年研发，成功实现间二丙烯基苯及原料间二异丙苯的产业化生产。该公司1万吨/年间二丙烯基苯装置于2022年9月进入稳定量产状态，产品纯度大于98.5%，产品质量处于国际领先水平。

      二丙烯基苯是工业领域重要的交联剂，在制备高性能超分子聚合物方面表现优异，主要应用于特种橡胶制备，多种高分子材料改性，以及部分水溶性涂料高分子组分的合成等领域。此次该公司1万吨/年间二丙烯基苯装置的投产，打通了我国高性能特种分子聚合物产业链的“堵点”“断点”，填补了国内高端交联剂领域空白，将提升我国高性能特种高分子聚合物的研发水平，对多领域的新材料产业产生深远影响。

全球最大绿氢耦合

煤化工项目开工

      2月16日，中国石化在内蒙古第一个绿氢示范工程——内蒙古鄂尔多斯市风光融合绿氢示范项目正式启动开工。项目利用鄂尔多斯地区丰富的太阳能和风能资源发电直接制绿氢，就近用于中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目降碳减碳，主要包括风能及光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五部分，其中风力发电装机容量和光伏发电装机容量分别为450兆瓦和270兆瓦、电解水制氢能力3万吨/年、储氢能力28.8万标立方。项目总投资约57亿元，项目投产后，预计可减少二氧化碳排放143万吨/年，贡献GDP近6亿元/年、增加税收近3000万元/年。本项目进一步拓展了我国乃至全球的绿氢产能，是目前全球最大绿氢耦合煤化工项目，将有力推动绿氢产业链发展，推进我国能源产业转型升级。

③

新能源及可再生能源工程

新材料及高附加值化工

第01期

10

寰球科研动态

科研管理

技术交流动态

②

中国石油4人摘得

第五届杰出工程师奖

      2月11日，第五届“杰出工程师奖”获奖名单发布，中国石油共有4人获奖。其中，寰球公司首席专家张来勇摘得“杰出工程师奖”。

       “杰出工程师奖”由中华国际科学交流基金会发起，科学技术部和国家科学技术奖励工作办公室批准，旨在奖励和表彰在全国生产建设一线作出突出贡献的工程技术人员。

中国石油第二代乙烯

技术攻关圆满收官

中国石油广东石化项目

全面投产

     2月27日下午，随着世界单套规模最大的80万吨/年苯乙烯装置顺利投产，中国石油广东石化炼化一体化项目打通全流程并全部产出合格产品，实现一次开车成功，进入全面生产阶段。

      广东石化炼化一体化项目总投资654亿元，是中国石油一次性投资规模最大的项目。广东石化一“出生”便拥有“世界级”配置——每年可加工原油2000万吨，生产乙烯产品120万吨、对二甲苯260万吨，并配套建设30万吨级原油码头和5000吨至10万吨级产品码头，工艺装置41套。

      该项目120万吨/年乙烯装置，应用了寰球公司重大专项“大型乙烯装置工业化成套技术开发”的研发成果，配置国内单台最大规模20万吨/年裂解炉，是目前国内自主技术最大规模国产化乙烯装置。

      2月23至24日，集团公司科技管理部在京召开“大型乙烯关键技术升级及工业应用”（简称大乙烯二期）重大科技专项验收评估会。会上，该专项顺利通过验收，标志着中国石油第二代乙烯技术攻关圆满收官，进一步巩固了中国石油在乙烯成套技术领域的领先优势。

      为了推动乙烯技术迭代升级，增强中国石油炼化企业的综合竞争力，2017年，中国石油设立大乙烯二期重大科技专项，寰球公司牵头组织中石油内部12家单位历经5年攻关，开发出具有自主知识产权的9套工艺包，并先后在20余套装置实现工业化应用。其中，百万吨级乙烯成套技术在两个乙烷制乙烯国家示范工程成功应用后，多项指标达到国际先进或领先水平，助力我国自主乙烷裂解乙烯技术实现工业化应用零的突破。

     2月24日，公司技术研究院组织北京公司与康明斯氢能公司开展技术交流。

      双方就新能源发电制氢技术进行深入交流，对氢能源方面的工作开展情况、PEM制氢装置的技术细节以及设备成本及推广模式进行了深入沟通讨论。双方表示将针对绿电制氢技术开发和应用推广建立联合体方面进行深入广泛的合作，共同开发应用于氢电耦合数据模拟的计算工具。

公司与康明斯氢能公司

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编辑部/ The Editorial

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