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項目簡介在石油危機的今天，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，因此生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。本技術已以廢棄物麻風樹籽油、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。二、市場前景我國生物柴油產(chǎn)業(yè)作為新興的高新技術產(chǎn)業(yè)剛剛誕生，但其發(fā)展前景是廣闊和光明的，據(jù)有關部門預測：到2020年中國石油需求將達到4.5億噸每年，而屆時中國石油年產(chǎn)量預計只有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，而市場的消費柴汽比均在2.0以上。云南、廣西、貴州等省區(qū)的消費柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進程的加快，隨著國民經(jīng)濟重大基礎項目的相繼啟動，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。麻風樹、黃連木是公認的生物能源樹。主要生長在我國云南、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。因此本技術市場前景廣闊。三、規(guī)模與投資按年產(chǎn)5萬噸規(guī)模計，總投資約400萬元左右。四、生產(chǎn)設備主要設備：反應釜、過濾機、精餾塔五、效益分析產(chǎn)品售價：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。項目負責人： 高 靜聯(lián)系電話：  022-60204293

（1）裝置功能特點 整個裝置分為反應工段、分餾工段、壓縮機工段及公用工程部分。反應工段主要包括兩個反應器，兩個反應器可以串聯(lián)使用、單獨使用、用一備一，反應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)；壓縮機工段包含新氫壓縮機、循環(huán)氫壓縮機、新氫緩沖罐及循環(huán)氫緩沖罐等設備；公用工程部分包含儀表空氣壓縮機、壓縮氣體干燥系統(tǒng)（本裝置有24臺氣動調(diào)節(jié)閥）、工藝氣體壓縮機、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)和實物模擬裝置協(xié)同運行，實現(xiàn)柴油加氫全流程工業(yè)實操模擬，軟硬件協(xié)同內(nèi)外操協(xié)同、交互響應。 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，硬件裝置安全可靠、堅固耐用、布局美觀大氣、儀表泵閥均可操作，控制系統(tǒng)技術先進、可靠性高、故障率低。

1 成果簡介原料油脂費用占生物柴油生產(chǎn)成本的 80％以上，目前原料油脂價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)爭地，與食品及飼料爭原料，單位生物量的產(chǎn)油率低，生產(chǎn)周期長，消耗大量的水資源、化肥和能源。 清華大學發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油的新技術，其技術特征在于：通過對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)轉變?yōu)榛墚愷B(yǎng)，細胞由綠變黃，生長繁殖更快，油脂含量提高 3－4 倍，達細胞干重的 61％以上。又將工業(yè)界成熟的發(fā)酵技術應用于高油脂異養(yǎng)微藻的生產(chǎn)，進一步提高發(fā)酵規(guī)模和細胞密度，現(xiàn)細胞發(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)轉酯化反應生成了高質(zhì)量的生物柴油。 該技術的創(chuàng)新點： （ 1）發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油新技術，打通了以糖、淀粉、有機廢水、二氧圖1 吉化工程新型塔及常規(guī)塔運行外觀 圖2 慶陽石化工程新型塔（ 左側） 及常規(guī)塔（ 右側）運行外觀化碳等為原料、工業(yè)自動化條件下高效生產(chǎn)生物柴油的新途徑； （ 2）異養(yǎng)藻細胞發(fā)酵產(chǎn)量和油脂含量不斷創(chuàng)造新高（ 細胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了該技術工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟性。 （ 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，降低成本同時減少溫室氣體的排放。該技術獲 3 項國家發(fā)明專利和 2007 年全國發(fā)明大會獎。2 應用說明應用目標：與有實力的企業(yè)界合作，在工業(yè)化規(guī)模上進一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實現(xiàn)該技術的商業(yè)化運作。 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）或含糖有機廢水等。 生產(chǎn)設備：微藻培養(yǎng)池、光生物反應器、工業(yè)發(fā)酵設備及廠房為主。 生產(chǎn)消耗：電能、蒸汽等（無污染等環(huán)境問題）。 產(chǎn)品應用：微藻生物柴油質(zhì)量好，應用范圍與目前市場上銷售的柴油完全相同。 投資風險：本技術創(chuàng)新性強，沒有前人的實踐、范例和經(jīng)驗；通過工業(yè)化和規(guī)模化來實現(xiàn)進一步降低成本的目標；高技術、高投入、預期高回報的同時也存在投資風險。  圖 1 流程圖3 應用說明中國境內(nèi)的生物柴油能源市場等。4 效益分析全世界油脂價格和液體燃料價格瘋狂上漲，對世界經(jīng)濟、政治和國家安全等產(chǎn)生重大影響。實現(xiàn)本技術商業(yè)化運作的經(jīng)濟效益和社會效益巨大。5 合作方式雙方共同合作，在工業(yè)化規(guī)模上進一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實現(xiàn)該技術的商業(yè)化運作。6 所屬行業(yè)領域能源環(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，油是連續(xù)相，水是分散相。由于該液珠中水的沸點（1000C）低于汽、柴油沸點（130℃以上），在汽缸溫度急劇升高時，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，其效果相當于一次極小的爆炸。無數(shù)小液珠的爆炸進一步擊碎油滴，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)動機燃燒效率，增強了發(fā)動

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

完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學、化學生物學與分析化學的教學和科研工作。主要研究方向為資源化學與蛋白質(zhì)化學，研究課題包括以沙生木本油料植物長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核心開發(fā)生物柴油新技術、以重組蛋白的表達純化復性及結構解析為技術核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機理研究。獲陜西省科技進步一等獎和三等獎各一項。申請專利17項，獲國家授權發(fā)明專利14項（第一發(fā)明人9項），轉讓專利1項。陜西省科技廳鑒定科研成果3項，關于長柄扁桃食用油和蛋白粉的研究為國際首創(chuàng)，三項成果的技術均達到國內(nèi)領先水平。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，適用于動植物油脂、餐飲廢棄油和酸化油等原料，技術核心是擁有兩種新型催化劑，酯化階段用有機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。該項技術入選國家發(fā)改委頒布的“十三五低碳技術”。 成果優(yōu)勢及用途：針對中國生物柴油原料的特性，最先進的生產(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，研究團隊在優(yōu)化酯化與酯交換兩種催化劑，以及改造工藝和設備的基礎上，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)保配套等多方面達到國內(nèi)及國際領先水平。 技術特點：（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標煤/噸產(chǎn)品，目前的平均水平300kg標煤/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)量優(yōu)異。產(chǎn)品可達歐盟5標準的質(zhì)量要求。 投資預算：總投資約5000～6000萬元，其中固定資產(chǎn)4200～4500萬元，流動資產(chǎn)1500～1800萬元。 成果知識產(chǎn)權情況：授權國家發(fā)明專利7項、授權國家實用新型專利2項、科研成果鑒定1項。 

針對煤礦井下和其它運輸作業(yè)的實際工況，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦用防爆柴油機車技術檢驗規(guī)范》等相關技術標準，應用隔爆原理解決了柴油機的防爆問題，應用尾氣凈化技術有效控制柴油機有害氣體的排放；采用水冷卻原理與方法解決柴油機機體表面溫度與排氣溫度的控制問題；應用模塊化設計理論、動力學分析方法、計算機輔助設計技術及試驗分析，進行牽引車整體結構與性能的優(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)動機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)化等技術難點， 為我國煤炭生產(chǎn)提供了一種新型膠輪無軌運輸設備。

項目成果/簡介:完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學、化學生物學與分析化學的教學和科研工作。主要研究方向為資源化學與蛋白質(zhì)化學，研究課題包括以沙生木本油料植物長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核心開發(fā)生物柴油新技術、以重組蛋白的表達純化復性及結構解析為技術核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機理研究。獲陜西省科技進步一等獎