正文
字体:    

2017年国家科学技术奖揭晓,煤制烯烃、甲醇制烯烃均获一等奖!

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2018-01-09 12:48:54  来源:流程工业


技术进步奖获奖项目集中在这些学科:医学类,农业类,机械类和建筑类。聚集诱导发光获得国家自然科学奖一等奖,有机化合物结构性质关系及反应规律性、芳香化合物立体及对映选择性直接转化新策略等获得二等奖;

中共中央、国务院 1 月 8 日在人民大会堂举行 2017 年度国家科学技术奖励大会,为荣获国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖以及国际科学技术合作奖的科研人员颁奖。

http://p2.pstatp.com/large/568a0000c650f0d33473

其中,国家自然科学奖授奖项目 35 项,国家技术发明奖授奖项目 66 项,国家科学技术进步奖项目 170 项。

2017年自然科学奖获奖项目主要集中在地球科学(17.1%)、化学(14.3%)、信息科学(14.3%)、生物学(11.4%)、材料科学(11.4%)和工程技术科学(11.4%)等学科,这些学科的项目数量占自然科学奖全部项目的79.9%。

2017年的技术发明奖获奖项目则集中在这五大学科:机械与动力(18.4%)、电子信息(18.4%)、材料与冶金(16.3%)、工程机械(10.2%)、环境与水利(8.2%)医药卫生和轻工纺织相关学科获奖项目较少,均仅占到4.1%。

技术进步奖获奖项目集中在这些学科:医学类,农业类,机械类和建筑类。

聚集诱导发光获得国家自然科学奖一等奖,有机化合物结构性质关系及反应规律性、芳香化合物立体及对映选择性直接转化新策略等获得二等奖;

高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备荣获国家技术发明奖一等奖,复合离子液体碳四烷基化新技术、烃类分子结构导向转化的化工原料高效生产技术等获得二等奖;

涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发、煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用、南海高温高压钻完井关键技术及工业化应用、干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用、高效甲醇制烯烃全流程技术等获得2017年度国家科学技术进步奖一等奖,高汽油收率低碳排放系列催化裂化催化剂工业应用等获得二等奖。

国家自然科学奖一等奖聚集诱导发光

光在人类生活和文明进程中不可或缺。人们在对光孜孜不倦的研究中提出了改变人们思想的新概念和理论,并由此产生了改变世界面貌的新材料和器件。近代光学研究的重大进展多与发光材料有关。然而传统有机发光材料的设计与应用面临“聚集导致发光猝灭(ACQ)”这一教科书常识的制约。

该项目在建立与ACQ截然相反的“聚集诱导发光(AIE)”概念的基础上,顺应分子聚集这一自然过程,在AIE结构设计、机制探究和应用开发等方面取得了系统、原创和引领性成果:(1)根据分子内旋转受限(RIR)机制,开发了基于四苯乙烯(TPE)的新AIE体系,促进了AIE研究的蓬勃发展,TPE也因此成为一个我国科学家打造的“品牌分子”;开拓了结晶诱导的纯有机高效室温磷光体系,发展了不含芳香环的非共轭AIE体系。(2)完善了AIE的RIR工作机制,提出了将发光分子从ACQ转变为AIE的设计策略。(3)开发了AIE材料在光电、传感和生物等领域的技术应用,实现了传统ACQ材料难以实现的新功能。

目前,60多个国家(地区)的一千多个单位在从事AIE研究,发表论文数和引文数均呈指数增长。国内外出版了多期AIE专刊(专辑)并多次召开AIE专题会议,AIE已被纳入国内外本科生实验教学,AIE材料已向产业界进行了技术转让。2013年汤森路透将AIE列为化学和材料研究前沿的第三位,2015年则前进到第二位。2016年《自然》杂志社将AIE材料的纳米聚集体列为支撑“纳米光革命”的四大纳米材料之一。由此可见,AIE已成为一个由我国科学家开创并引领的热点研究领域。

国家技术发明奖一等奖高性能碳纤维复合材料

该项目通过长期系统研究,首次建立虑及法向、切向约束和复材温变特性的切削理论模型,发明了两种切削机理实验方法及装置,揭示了复材去除机理和损伤形成机制,实现了切削理论源头创新。提出了“微元去除”和“反向剪切”复材加工损伤抑制原理,发明了9系列高质高效加工工具,使加工损伤由毫米、厘米量级减至0.1毫米内,为损伤控制和性能可预测奠定基础。首次揭示损伤随温度变化规律,发明了负压逆向冷却和自风冷排屑加工装置及工艺,解决了极端尺寸特征高质加工难题。发明了在位随形加工方法、低应力柔性工装和随动除尘装置,研发出13台套高性能碳纤维复材构件数字化加工装备,填补了国内空白。上述原创性成果将我国碳纤维复材构件加工技术水平推进到国际前沿。

成果获发明专利27件,已应用于航天一院、三院、中航工业和商飞,突破了新型战略武器舱段、反导武器锥筒、直升机旋翼、歼击机调节板、大型客机机身筒段、高铁车身等关键复材构件加工瓶颈,实现从无法加工、手工低质加工到高质数字化加工跨越,对多种新一代重点型号研制和批产起到重要支撑作用。

国家科技进步奖一等奖涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发

该项目通过理论、技术创新和关键装备研制,发现并成功开发了我国首个也是目前最大的页岩气田——涪陵页岩气田,使我国成为北美之外第一个实现规模化开发页岩气的国家,走出了中国页岩气自主创新发展之路。核心创新内容包括:

1.创新形成了中国南方海相页岩气富集规律新认识,建立了页岩气战略选区评价体系,发现了涪陵海相大型页岩气田,并探明页岩气地质储量6008亿立方米。

2.创新形成了海相页岩气地球物理预测关键技术,实现了页岩气层的精细预测,在预测的高产富集带内,94.4%的井,获日产超10万方高产页岩气流,技术指标明显优于国际先进水平。

3.创新形成了页岩气开发设计与优化关键技术,全面支撑我国第一个商业开发的大型页岩气田建设,开发井成功率100%。

4.创新形成了页岩气水平井高效钻井、压裂关键技术,以及水土资源保护和废弃物处理技术,实现了涪陵气田高效、绿色开发。

5.创新研制了页岩气开发关键装备和工具,实现规模生产应用,大幅降低了成本,并批量出口中东和北美地区。

煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用

经过30多年开拓性研究和协同创新,攻克了煤制油品/烯烃首次工业化的系列世界性难题,在全球率先掌握了百万吨级煤直接液化和60万吨级煤制烯烃成套技术,实现了五大创新:

1.首创了煤制油品/烯烃大型现代煤化工工程化技术,开辟了以煤制取清洁油品和化学品的新路径。

2.突破了超大超厚装备设计及制造技术,实现了现代煤化工核心装备的中国制造。

3.首创了现代煤化工系统集成与运行技术,建成了世界首套煤制/油品烯烃示范工程,实现了安全稳定长周期运行。

4.突破了煤化工高难度废水处理技术难题,解决了水资源制约问题。

5.首创了煤化工CO2捕集封存(CCS)与监测成套技术,建成世界首个10万吨级煤化工CCS工程,提高了我国在国际气候战略博弈中的话语权。

该项目获授权发明专利114件,制订国家、行业及企业标准34项,发表论文76篇,出版专著6部,成果在鄂尔多斯、包头等地的18套装置中应用,奠定了我国现代煤化工产业发展基础,推动了西部区域经济协调发展,占领了世界现代煤化工的制高点,确立了我国在现代煤化工领域的世界领导地位。

高效甲醇制烯烃全流程技术

该项目历经十余年持续创新,率先创制了扩散性能优异的纳米片晶多级孔SAPO-34分子筛,开发了高效流化床MTO催化剂,选择性>81%,比同类技术损耗降低28%;首次开发了MTO大型快速流化床反应器技术,与湍流床工艺相比,时空收率提高2倍以上,反应器直径减小三分之一;首创了前脱乙烷-碳四烃吸收的高效分离新工艺,烯烃回收率达到99.98%以上,解决了从实验室到大型化的高效反应与分离关键科学与工程技术问题。通过上述原创及重大技术突破,全流程S-MTO技术各项指标明显优于国内外同类技术,实现了国际领先。

2007年万吨级工业示范通过鉴定,2011年60万吨/年工业装置成功运行,2016年世界最大规模的360万吨/年工业装置建成投产。正在中安建设新装置,与“一带一路”国家开展合作。在国际上首次提出并证实“烯烃烃池活性中心”新概念,研究成果相继发表于国际顶尖学术期刊,获授权发明专利283件。

S-MTO技术的成功开发使我国成为世界上第一个掌握自主知识产权全流程MTO技术的国家,成套大型工业装置的完全自主开发—设计—制造—建设—运行,践行了中国创造,具有里程碑的意义。

高强/百吨级中模碳纤维产业化

碳纤维是国防建设和国民经济不可或缺的战略性新材料,其制备技术及装备一直被国外发达国家垄断和封锁,我国长期处于受制于人的被动局面。干喷湿纺是目前国际上高性能碳纤维的先进制备技术,仅有日本和美国两家企业掌握,研发具有自主知识产权的干喷湿纺纺丝技术及成套装备并实现产业化,尤为紧迫和重要。

干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用项目立足自主创新,突破了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题,取得了一系列重大科技成果。创新开发了大容量聚合与均质化原液制备技术,攻克了高强/中模碳纤维原丝干喷湿纺关键技术,自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术,首次构建了具有自主知识产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系。通过工艺和装备的集成创新,实现了高性能碳纤维高效生产,产品达到国际同类产品先进水平。获授权专利17件,其中发明专利13件。

该项目建成的首套具有完全自主产权的干喷湿法碳纤维产业化生产线,打破了国际技术封锁和产品垄断,产品广泛应用于工业领域,满足了航空航天、交通运输、新能源等重点领域的需求,取得了显著的社会和经济效益。

南海高温高压钻完井关键技术及工业化应用

南海油气高温高压钻完井是公认的世界级难题。该项目历经近20年攻关和实践,在四个方面取得了重大技术创新:

1.首创了多源多机制异常压力精确预测方法,研发了极窄压力窗口连续循环微压差定量控制钻井技术,实现了南海高温高压钻井成功率100%。

2.首次研发了“五防”、“自修复”高温高压水泥浆体系,构建了多级井筒完整性安全保障技术,实现了南海所有高温高压井环空“零”带压的世界纪录,解决了环空带压的世界级难题。

3.首创了智能应急关断、备用应急放喷等8大因素98个控制点的本质安全型测试系统,实现了海上平台狭小空间下的高温高压高产气井安全测试作业。

4.研发了环保型水基双效钻完井液和系列提速工具,创建了优质高效作业技术体系,实现了南海高温高压井工期由175天降至52天,费用降低70%。

该项目获发明专利32件,实用新型专利90件,企业技术秘密55件,软件著作权34件,发表论文169篇(SCI/EI收录35篇),出版专著5部,制订标准7部。成果已在国内外1820口井上推广应用,发现了7个大中型海上高温高压气田,建成了我国第一个海上高温高压气田群。

该项目形成了完整的海上高温高压钻完井技术及工业化应用体系,引领和推动了行业技术进步,使中国成为继美国之后第二个具备独立开发海上高温高压油气能力的国家,为全面开发南海油气、践行“一带一路”和海洋强国战略奠定了坚实基础。

延伸信息:

甲醇制烯烃技术获国家科技进步一等奖

乙烯和丙烯是化学工业的基石,其主要原料是石油。我国是一个富煤少油的国家,能否以煤炭为原料生产乙烯和丙烯?17年来,中国石化上海石油化工研究院从实验室探索到工业化应用,牵头完成了“高效甲醇制烯烃全流程技术”。这一项目今天上午获得国家科学技术进步奖一等奖。掌握了这套国际领先技术,能使我国有效减少对石油资源的依赖,对能源安全具有重大战略意义。

抓住偶然发现创制催化剂

我国煤炭储量排名世界第四,石油则高度依赖进口,所以亟需发展煤化工技术。将煤炭制成甲醇,再制成聚烯烃,在这条化工产业链上,“将甲醇制成烯烃”是非常重要的环节。

2000年,在做博士生课题、如今是中国石化上海石油化工研究院教授级高工的刘红星,开始了甲醇制烯烃的反应工艺工程动力学研究。高选择性的催化剂,是实现高效甲醇制烯烃的关键要素之一。在实验室里,刘红星偶然发现,一种纳米催化材料的效果特别好。这是什么原因?他没有放过这个“偶然”,而是深入分析这种材料的合成参数,探究其性能优良的原因。此后,他又做了包含上千个参数的一系列合成研究,希望优中选优。功夫不负有心人,刘红星和同事最终创制了扩散性能优异的纳米片晶SAPO-34分子筛,开发出高效流化床催化剂。

http://p2.pstatp.com/large/56860004c70fdbcb38d8

项目主要完成人谢在库(右)、刘红星(中) 、钟思青在探讨问题​

中国石化上海石油化工研究院院长杨为民介绍,该院采取“门径式管理”模式,实验室研究、模试研究、中试研究……科技创新的每一个阶段都有严格的评估门径和相应的激励机制。课题组通过一道门径关卡,才能向下一阶段进军。

“世界首创”经济效益显著

2007年,已通过实验室研究、模试研究门径的研究成果,迎来了一个机遇。中国石化为减少我国石油进口依赖,决定发展新型煤化工产业,实现甲醇制烯烃技术的产业化。通过非常严格的专家评审后,燕山石化3.6万吨/年全流程工业试验装置开建,中试研究启动。完成中试研究后,国内知名专家给出的鉴定意见是:乙烯和丙烯的平均选择性、甲醇转化率等指标“处于国际领先水平”。

随着产业化技术的突破,工业应用水到渠成。2011年,中原石化60万吨/年装置建成并稳定运行。2016年,全球最大的甲醇制烯烃工厂——中天合创360万吨/年装置在内蒙古建成投产,迄今新增产值59.4亿元、新增利润13.0亿元。

实践表明,我国自主开发、设计、制造、建设、运行的高效甲醇制烯烃全流程技术大型工业装置是“世界首创”,且经济效益显著。

http://p3.pstatp.com/large/568c00003a64a843273a

中天合创360万吨/年工业装置夜景​

这一项目获得国家科技进步奖一等奖,或许对上海科技创新中心建设也有启示。杨为民表示,上海在化工技术研发方面有很强的实力,中国石化上海石油化工研究院、华东理工大学、上海化工研究院等单位都有很多创新成果,所以科创中心建设可覆盖化工创新领域。虽然上海不可能大力发展化工产业,但可以成为具有全球影响力的化工创新中心,利用技术优势推动外省市和国外化工产业的发展。

做好产业规划  推动产业升级
责任编辑:机经网编辑部 yangbo
字体:    
   如果您还不是会员,欢迎注册!评论不能多于500字。   已有1320条评论  点击查看

用户名: 密码:

 匿名发表       

  留言须知

? 遵守《互联网新闻信息管理制度》。

? 遵守中华人民共和国法律法规。

? 尊重网上道德,严禁发表侮辱、诽谤、淫秽内容。

? 承担一切因您的行为而直接或间接引起的法律责任。

? 您的言论机经网有权在站内保留、转载、引用或删除。

? 参与本评论即表明您已经阅读并遵守上述条款。

会员服务 会员服务
会员服务
会员服务涉及机械行业各种研究报告、数据库查询、产品市场调研等。帮助企业全面掌握第一手权威信息。
    企业自供信息