石化资源加工过程的有关强化技术和绿色加工技术
石化资源加工过程的有关强化技术和绿色加工技术

 

(一)石化过程强化技术

石化过程强化技术的研究与开发主要围绕过程耦合和新材料应用开展。本研究方向今后重点研究的主要内容如下:

1)石化过程反应与反应、反应与分离及分离与分离过程的耦合,例如油品精制过程的脱色、脱酸和脱胶的耦合,蛋白质酶解与膜分离的耦合;

2)外场强化主要应用微波进行一些比较困难的石化反应合成工艺及膨润土改性过程的强化,石化产品的超声波结晶过程强化,机械活化强化对淀粉进行改性,研究淀粉与乙烯类单体丙烯酰胺、丙烯酸等单体结构与淀粉接枝率之间内在规律以及淀粉与多元单体反相乳液接枝共聚反应过程的基础理论与技术;

3)石化过程新材料应用,主要开发改性膨润土新材料在石化过程中的应用,例如开发膨润土固体碱,用于石油、酯类溶剂、生物柴油的少量酸脱除、有机纳米膨润土用于塑料的强化、有机膨润土用于石油废水的处理等。

石化过程强化是通过多个过程的耦合、外场强化及新材料的应用等手段,对传统工艺进行改进。本实验室1993年开始在童张法教授的带领下,开展对醋酸丁酯连续制备的反应精馏耦合工艺进行研究,取得了较大进展,它把反应和精馏两个过程耦合在一起,大大提高了过程效率,申请发明专利采用连续催化反应精馏技术制备醋酸丁酯并获授权,该专利成果已在广西、广东、山东等企业进行多次技术转让,其研究成果达到全国先进水平;利用微波强化技术进行了松香丁酯的合成、钠基膨润土、有机膨润土等改性膨润土的制备,植物有效成分的微波预处理提取研究,申请专利1项并获授权,发表了10篇论文,在国内具有一定的影响;开发了内部沸腾方法强化分离植物有效成分,提取速度是传统方法的20倍到100倍,外场强化效果十分显著,申请了4项发明专利,发表了12篇论文,达到了国际先进水平;油品精制的耦合技术是把油品的脱色、脱酸及脱胶三个过程耦合在一起,大大提高了油品的精炼速度,对柴油及润滑油的精制具有较大应用前景;淀粉的机械活化效果研究发现,由于摩擦、碰撞、冲击、剪切等机械力的作用,其结晶结构受到破坏,结晶度降低,最终由多晶态转变成非晶态,且对淀粉的理化性质产生显著的影响,发表了10篇论文,其中在国内权威刊物《化工学报》上发表的论文成为近五年被引用最多的一篇论文。近三年来,该研究方向上有本方向主持碱性膨润土催化合成生物柴油工艺研究脱酸土的制备及其在石油制品脱酸中的应用研究淀粉与亲水性单体反相乳液体系调控及其接枝共聚的研究3项国家级项目和5项广西自然科学基金项目进行资金支持,转让专利技术等5项,发表学术论文50多篇,SCIEIISTP收录20多篇,获得基础研究方面的广西科技进步奖三等奖1项,申请发明专利20项,其中获得授权5项。

(二)石化资源绿色加工技术

石化资源绿色加工技术的研究与开发主要是应用绿色环保原材料开发绿色催化剂、溶剂及环境友好的精细化工产品。

1)绿色石油化工生产技术中的原材料绿色化:包括化工生产原材料的无毒、无害化,可再生资源作为石油化工生产原材料等;

2)石油化工中无毒无害的催化剂材料:包括膨润土、分子筛等催化材料的绿色合成研究;

3)石油化工生产过程中无毒无害的介质应用:包括水与超临界水, 超临界二氧化碳,离子液体等新型新型的绿色溶剂的开发研究;

4)绿色环保油品及精细化工产品的研发。包括各种环保型润滑油、防锈油的开发、绿色阻燃剂的开发等。

石化资源绿色加工技术的研究与开发主要围绕无毒环保的原材料,绿色催化剂材料和溶剂,环境友好产品开展的。本实验室在绿色润滑油及防锈油品研究方面,从基础油和添加剂的角度分析了绿色润滑油的生物降解性和生态毒性,研制具有较好的抗氧、防锈、抗磨、抗水解性能和自然降解性的润滑油,研究成果达国内先进水平,“多燃料多级环保内燃机油”2006年获广西科技进步三等奖。在超临界技术以及绿色溶剂领域取得较好的研究成果,以广西丰富的非金属矿和有色金属资源为主要原料,开发了膨润土、高岭土等层状铝硅酸盐材料为主要成分的绿色催化剂材料;与广西华锑化工公司合作开发的阻燃剂用低着色度氧化锑获得广西科技进步二等奖,可广泛应用于阻燃塑料的研制;与广西启利新材料科技公司开发的零VOC水性涂料即将产业化,并获专项资金支持;与钦州市质量技术监督局合作,为该局石化产品质量分析质监系统国家实验室提供技术支持,为其建立一套符合当地情况的石化产品分析方法;以超临界流体分离香料油复杂体系的研究获得广西高校科技进步二等奖,采用超临界无催化剂绿色反应技术合成了油品添加剂碳酸二甲酯(DMC)和新能源二甲醚(DME),并利用该技术指导学生参加全国大学生化工设计大赛,分别获得了华西赛区特等奖和全国总决赛三等奖,广西高校化学化工类论文及设计一等奖,在石化人才培养方面取得了显著业绩。近几年来,本研究方向获得阴离子型钙基膨润土的合成机理及其催化与吸附性能研究等国家级项目5项、省市攻关项目多项,申请及获得中国发明专利5项,并在以《Polymer Bulletin》、《Carbohydrate Research》、《Macromolecules》和《Synthetic Communications》为代表的有较强国际影响力的杂志上发表论文50多篇,带动并促进了广西石油化工行业的发展。

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