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爱游戏体育在线入口:中国科学院过程工程研究所成果推介(第一期)
来源:爱游戏体育在线入口 发布时间:2025-12-17 17:51:48
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本项目采用精细化工的生产范式,利用通用的搅拌釜式反应器,一锅法合成目标化合物。合成所需原料无毒,反应过程不产生废气、废渣,仅产生少量弱酸性的废水,方便进行废液的处理,具有绿色环保的特点。所生产的动力材料能代替传统的高毒肼类化合物,大幅度提升火箭的运载能力,是航天工业的下一代布局产品。正在与航天相关单位洽谈购销事宜,预计年经济额为3000万元左右。现已完成实验室中试,达到日产公斤级别。计划进行增产扩建计划,达到年产10吨级别。计划与有资质化工公司合作,共同进行航天动力材料的生产工作。
本项目所生产的航天动力材料是具有革命性的下一代航天功能材料,可以极大的提高火箭的运载能力,对于航天事业及国防安全具备极其重大意义。本项目研发的新型材料,具有替代传统航天材料的潜力,性能已得到航天相关单位的认可。当前,相关航天部门要大批量的采购此种材料,用以满足日益增加的运载需求,因此具有广阔的发展前景。
由于我所属于科研单位,擅长进行机理研究及小试中试实验,面对航天部门对于航天动力材料的大批量需求,受限于场地、厂房、设备等条件,无法继续扩大生产规模。因此亟需厂房、场地及生产装备,需要政策及资金支持,并找到具有相关资质的合成意向企业。以便快速扩大生产规模,满足航天领域的大批量采购需求,促进航天及国防事业的稳步发展。
近年来,新能源产业发展迅速,锂作为锂电材料的重要原料,资源的高效回收和利用引起了人们的广泛关注。针对盐湖锂资源的利用,项目负责人开发了“碳酸盐型盐湖多官能团蝥合萃取-三相反应提锂”和“多组分协同溶剂萃取-水反萃清洁提锂”两项新技术,两种技术分别适用于高钠溶液中锂的回收(如西藏盐湖、沉锂母液) 以及高镁溶液中锂的回收(如青海盐湖卤水)。
目前新技术已分别完成了中试验证,并且在青海地区建成8000吨/年生产线年。
与传统工艺(高酸反萃)相比,新技术的单条生产线倍以上,每吨碳酸锂的直接生产所带来的成本降低超万元,节约和新增年利润可达数亿元。按照目前碳酸锂价格计算,预计万吨生产线亿元以上。
CO,是重要的C1资源,其资源化利用不但能带来经济效益,还有利于减少温室气体排放,碳酸酯和乙二醇(EG)是重要化工原料,对支撑国民经济基础产业和战略新兴起的产业具有重大意义。包括碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)在内的五种碳酸酯构成了锂电池电解液,推动新能源产业的发展,行业潜力巨大。其中DMC支撑了电池电解液和聚碳产业高质量发展,未来几年预计将达400万吨。EG大多数都用在生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂等,我国2019年需求量超1800万吨,对外依存度高于50%。本项目针对现有工艺中流程复杂、能耗高、经济性差等问题,开发了离子液体催化C0,转化制备DMC/EG高效清洁新工艺。
开发了以CO,为原料,在离子液体催化下,与环氧乙烷经羰基化反应合成EC,而后与甲醇经酯交换反应制备DMC/EG的新技术。具有原子经济性100%、反应条件温和、分离能耗低、联产乙二醇市场容量大、经济效益好等特点,本技术已成为
该行业最具有应用前景的合成路线。开发的新型催化剂活性高、稳定易分离,形成了催化剂规模化制备技术,完成了催化剂的工业化制备。研制了羰基化和醇解反应的新型反应系统,使环氧乙烷平稳、安全、高效转化;同时通过工艺系统的能量集成降低能耗,节约了生产所带来的成本,新技术具有原料适用性很强、能耗低、无三废排放等优势。DMC产品质量达到了国标电子级标准,EG产品质量达到国标聚酯级标准。建成了万吨级示范装置和10万吨工业装置,项目实施后预计总产值达10亿元。通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定“世界首创,国际领先,是CO,转化利用的成功范例。
已成功转化3套装置,分别与江苏扬州建设3.3万吨,惠州大湾区建设10万吨,15万吨碳酸酯装置,现正与洛阳建设30万吨碳酸酯装置。
以年产10万吨DMC/EG项目为例,装置总投资约3亿元,主装置占地约5000平,办公、罐区及共用工程占地约6000平。原料CO,需求量约3万吨/年,原料成本约3亿元,产品销售约6亿元,操作成本约0.7亿元/年,利益约2.3亿元。
三元电池材料湿法回收,目前一般都会采用硫酸或盐酸浸出,然后用磷类萃取剂如P204、P507和Cyanex272对浸出液进行萃取分离,得到相应的钴盐和镍盐,回收包括萃取除钙、除镁等多个除杂过程,生产流程长,成本高,同时产生含硫酸钠或氯化钠的废水难以排放。
新技术采用一种新型萃取剂,从电池材料盐酸浸出液中萃取回收镍和钴,水反萃、高温热解得到高纯的氧化镍、氧化钴产品。回收工艺大幅简化三元电池材料中镍钴的流程,并且镍钴萃取过程无酸碱消耗,消除了现有工艺废液蒸发产生的废盐。
新技术适用于各种NCM电池材料的高效回收,目前新技术已完成工艺验证,处于市场推广阶段。
(3)实现浸出液的循环利用,无废水排放。电池材料回收目前正处于产业风口,市场超千亿,但目前市场之间的竞争激烈。传统技术缺乏成本优势面临淘汰,新技术具有相当优势。
随着太阳能光伏板行业的加快速度进行发展,大量的光伏板进入报废期,现有工艺难以实现光伏板的高效回收,尤其是难以实现光伏板中的硅粉的高值化利用。本项目以废旧光伏板为原料,解决光伏板回收过程中存在的光伏板拆解困难、硅粉回收经济性差的难题,以废旧光伏板为原料制备高性能环境功能材料,实现废旧光伏板经济高效回收。建设万吨级回收生产线可实现正常年出售的收益约4100万元,年利润约807万元。规划在选址建成一条万吨级废旧光伏板制备高性能硅碳复合材料的中试生产线。
预计2035年报废光伏组件累计达60GW,产生464万吨碳钢、364万吨玻璃、85万吨铝、53万吨铜、16万吨硅和1606吨银。到2050年废旧光伏组件回收的累积经济价值将达到1060亿元。
国家发展改革委等部门关于光伏设备循环利用的指导意见,鼓励深入推动光伏资源循环利用。预计需要30亩地,1500万资金
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