农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术.

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1、一、专业评审组林业二、项目名称农林生物质定向转化制备液体燃料多联产关键技术三、推荐单位国家林业局四、单位推荐意见经审核，申报材料填写符合要求，真实有效，同意推荐该项目申报2016年度国家科学技术进步一等奖。五、项目简介本项目针对农林生物质转化利用过程中存在的反应过程定向可控性差、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控制机制等基础理论研究，突破了溶剂定向液化、自热式定向催化裂解、串联式加压连续酯化耦合精馏、连续酯化耦合酯交换、多联产高值化利用等关键技术，取得了多项创新性成果：1）创新研发了农林生物质定向热化学转化技术。揭示了木质纤维溶剂可控定向降解过程的基本规

2、律，创新开发了木质纤维定向催化液化关键技术，形成了五碳糖、六碳糖为主体的混合糖苷（总含量>90%）和解离木素（含量>80%）两类化合物，开发了混合糖苷化合物结构重组同步转化为燃油添加剂乙酰丙酸衍生物关键技术；发明了植物油脂定向催化裂解制备烃类燃料技术，开发了连续催化裂解反应器，实现了烃类产物分子结构有效调控，裂解油收率>75%；创制了木质纤维过热蒸汽闪速降解连续化制备乙酰丙酸关键技术，开发出高温高压串联式双反应器，产品收率较传统木质纤维蒸煮水解方法提高了30%以上。2）创新开发了连续甲酯化制备燃料油工程化技术。研究了高酸价油脂自催化酯化和均相酯交换反应新工艺，实现了生物柴油生产过程的连续化，

3、解决了传统工艺腐蚀设备、环境污染等问题，能耗较传统工艺低20%，生产成本节约15%以上；开发了酯交换产物温敏减粘、闪蒸等高效分离技术和蝶式离心连续化分离系统，效率较传统沉降法提高4倍，能耗降低40%；创制了串联式加压连续酯化耦合精馏分离工程化技术，实现了富烃燃油与乙酰丙酸酯的连续化生产，酯化转化率达99.5%。燃料油低温流动性和热值有明显改善（热值≥43MJ/kg，冷凝点-23℃，冷滤点-21℃），乙酰丙酸酯纯度达到98%以上。3）创新了农林生物质高值化利用多联产工程化关键技术。研究了新型氧化法调整分子量和分子结构的预处理方法，创新研发了氧化木质素替代苯酚制备酚醛模塑料和酚醛泡沫关键技术，成

4、功实现了酚醛泡沫的连续化生产；首次开发了生物柴油联产二聚体、高浓度双氧水与纳米级固体酸催化环氧化等技术，创制了高闪点油脂基环氧类增塑剂，产品较通用型环氧类增塑剂闪点提高30℃以上。项目集成了农林生物质定向转化制备液体燃料多联产过程关键技术，具有自主知识产权，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。成果推广到江苏、浙江、山东、内蒙古、安徽等地区，建成了年处理8万t木质纤维制备乙酰丙酸酯、10万t/a生物柴油等连续化生产线，以及全球最大的5000t/a催化裂解制备富烃燃油和国内外首条6万m

5、3/a木质素酚醛泡沫示范线。近三年，新增销售收入31.5亿元，利润4.08亿元。项目获得授权发明专利43件，实用新型发明专利11件，发表论文209篇，其中SCI、EI收录101篇，制定行业标准1项。成果的推广应用,对于农林生物质能源化高效利用,减少农林废弃物资源对环境的影响，有效替代化石燃料，具有显著的经济、社会和生态效益。六、客观评价1.国内外相关最新技术的比较：经过国家一级科技查新咨询单位（江苏省科技查新咨询中心）的国内外查新报告显示：1）国内外未见木质纤维复合溶剂定向液化的报道；“高温高压横纵串联反应制备乙酰丙酸技术”在所检文献范围内未见述及；未见木质纤维复合多元醇定向调控液化糖苷化合

6、物技术的报道；国内外已见木质素改性酚醛泡沫制备技术的报道，但本委托项目所述的“6万m3/年的生产线”在所见文献范围内未见述及；国内外未见混合糖苷同步转化为乙酰丙酸的技术，未见八万吨纤维素液化生产装置及万吨中压高温纤维素液化生产示范装置的报道；未见木质素改性酚醛泡沫的连续化制备技术和年产6万立方米木质素改性酚醛泡沫中试生产线的文献报道。2）国内外未见同时包括高酸价油脂连续化无催化剂降酸价技术、中低压连续化油脂裂解热化学、管道式连续化酯交换反应技术、甘油连续化分离技术、多烯键生物柴油环氧化工程化技术的报道；国内外未见环氧脂肪酸酯增塑剂闪点高于220℃的报道；国内外未见同时采用连续无催化降酸预处理

7、和连续酯交换技术制备生物柴油的规模化工程化技术的报道；国内已见甘油与粗生物柴油连续化蝶式离心机分离技术的实验室报道，但未见其应用于10万吨/年规模化制备生物柴油工程技术的报道；国内外未见基于自热式定向裂解-精馏耦合技术，建立了5000吨/年自热式催化裂解制备车用液体燃料生产线的报道。2.技术检测报告：经江苏省质检中心、常州塑料产品质量检测中心等部门检测：1）富烃液体燃料油的热值≥43MJ/kg，冷凝点-23℃