一、指南说明醇水分离,特别是乙醇水分离,是化工分离的一项重要任务,更是燃料乙醇生产过程中不可或缺的单元操作,也是一个典型的高耗能过程。基于高性能NaA透水分子筛膜的无机膜分离技术是近年来国际上发展起来的不受醇水共沸现象限制的高效、低能耗、低成本醇水分离新技术,开展这一技术的研究与工业应用对降低醇水分离能耗和生产成本,进而推动我国化工分离技术进步,具有重要的意义。本重点项目根据透水分子筛膜分离技术高性能、长寿命、低成本的发展趋势,开展高性能NaA透水分子筛膜的规模化制备、膜分离装备研制与工业应用技术研究,通过突破高性能支撑体工业化制备、高性能分子筛膜规模化合成、渗透汽化装备制造及其工业应用等关键技术,开发出具有自主知识产权的高性能透水型分子筛膜分离技术和产品,形成分子筛膜大规模制备和渗透汽化装备开发能力,完成工业应用示范,提升我国醇水分离技术水平和在分子筛膜技术领域的国际竞争力。为公正、公平、公开地选择项目承担单位,集成全国优势力量,促进分子筛膜高效节能分离技术的研发和成果转化,特发布“面向酒精工业透水型分子筛膜的大规模关键制备技术研究”重点项目指南。二、指南内容1.项目名称面向酒精工业透水型分子筛膜的大规模关键制备技术研究2.项目总体目标本项目针对酒精工业对低成本醇水分离技术的巨大需求,开展以管状不锈钢和莫来石为支撑体的高性能透水型分子筛膜规模化制备、膜分离装备研制与工业应用技术研究,通过突破高性能支撑体工业化制备、高性能分子筛膜规模化合成、渗透汽化装备制造及其工业应用等关键技术,开发出高性能NaA透水分子筛膜及其膜组件,建成不锈钢支撑体500吨/年和莫来石支撑体3000吨/年节能环保型无水乙醇生产的分子筛膜工业化分离装置,完成工业示范,为高性能NaA透水分子筛膜分离技术在我国醇水分离过程中大规模推广应用奠定技术基础。3.项目课题分解
本项目设置课题2项。
课题一:基于不锈钢支撑体的NaA分子筛膜大规模制备关键技术研究课题研究内容:支撑体微结构参数和合成工艺参数对分子筛膜结构和性能的影响规律;超薄高通量NaA分子筛膜规模化生产的放大效应;NaA分子筛膜规模化生产设备研制;膜分离中试装置研制及其工业中试评价。课题考核指标:(1)采用工业规格(长度800~1000
mm)不锈钢支撑体;(2)膜分离性能:在原料侧乙醇浓度为90wt%、温度75℃时,膜渗透通量>6kg/m2·h,分离因子>10000;(3)膜的生产能力:单釜生产能力>200
m2/年,成品率大于95%;(4)膜组件:单个膜组件的膜面积≥1.5
m2,总成本<30000元/m2;(5)膜分离装置:装置处理量≥500吨/年;(6)工业中试:在乙醇工业生产现场,对年处理量500吨的膜分离装置进行连续3个月以上的应用考核,将93wt%乙醇浓度提高到99.8wt%以上,与当前吸附工艺相比,节能12%以上,降低分离成本15%以上。
课题二:以莫来石为支撑体的NaA分子筛膜工业化生产技术研究课题研究内容:工业规格单通道和多通道(通道数≥4)莫来石支撑体的大规模生产技术开发;莫来石支撑体NaA分子筛膜工业生产线开发;大型膜组件开发;渗透汽化透水型分子筛膜分离无水乙醇的工业装置开发及工业应用考核。课题考核指标:(1)采用工业规格(长度800~1000
mm)莫来石支撑体;(2)支撑体生产能力:单通道莫来石支撑体生产线≥4万根/年,多通道(通道数≥4)≥5000根/年,支撑体性能满足分子筛膜制备要求;(3)膜的分离性能:在原料侧乙醇浓度为90wt%、温度75℃时,膜渗透通量>3
kg/m2·h,分离因子>10000;(4)膜的生产能力:一次合成能力不低于200根,年生产能力>1000
m2,成品率大于80%;(5)膜组件:单个膜组件的膜面积≥5
m2,总成本<20000元/m2;(6)膜分离装置:装置处理量≥3000吨/年;(7)工业应用:在乙醇工业生产现场,对年处理量3000吨膜分离装置进行连续3个月以上的工业应用考核,将93wt%乙醇浓度提高到99.8wt%以上,与当前吸附工艺相比,节能12%以上,降低分离成本15%以上。
4.项目经费来源及构成本项目国拨经费控制数为800万元,配套经费与国拨经费的比例不低于2:1。5.说明:(1)本项目支持年限不超过3年。(2)本项目申请必须针对项目整体申报,编写《国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目申请书》,针对某一课题的申请将视为无效申请。(3)本项目须由产学研联合申请。三、注意事项1.申报本项目的团队由申请单位自行组成(同一申请单位只能参加一个申请团队),并明确项目牵头单位、项目申请负责人和课题依托单位、课题负责人。项目牵头单位与联合申请单位应签订研究开发合作与知识产权分享等相关协议。
2.申请者应符合的基本条件:在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位,包括:大学、科研机构等事业法人;中方控股的企业法人。鼓励企业与科研院所、高等院校以产学研结合的方式联合申请。
3.项目召集人和课题负责人应符合的基本条件:
(1)具有中华人民共和国国籍;
(2)年龄在55岁(含)以下(按指南发布之日计算);
(3)具有高级职称或已获得博士学位;
(4)每年(含跨年度连续)离职或出国的时间不超过6个月;
(5)过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。
项目申请负责人应为本学科的学术带头人,具有相关工作背景和较强的组织协调能力,能将主要精力用于项目组织协调与研究工作。
4.项目、课题负责人及主要参加人员不得违反以下限项申请的规定:
为保证科研人员能够高质量地开展研究工作,国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持1项国家主要科技计划(包括863计划、973计划、支撑计划)课题,作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数(含负责主持的课题数)不得超过2项。申请者应按照上述要求进行申请,且在同一批发布的申请指南中只能申请1项863计划课题或项目。
5.项目和课题申请经费不得高于申请指南规定的国拨经费控制额,并应按照申请指南要求提供相应的配套经费及证明材料,否则不予受理。
6.申请者要遵守科学道德,以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书,保证项目申请书的真实性,避免出现夸大和不准确的内容。同时,不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。863计划对申请者在申报过程中进行信用记录,对于故意在课题申请中提供虚假资料、信息的,一经查实,记入信用档案,并对单位在两年内取消其申报863计划资格、对个人在三年内取消其申报863计划资格。
7.申请程序和要求:项目申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行,网址为program.most.gov.cn。有关申请的程序、要求和其他注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划(863计划)申请指南》。
8.项目申请受理的截止日期为2009年11月13日17:00时。
9.咨询联系人及联系方式联系人:卞曙光 010-88372105蒋志君 010-68338939
电子邮件:jeanbsg@htrdc.com 科技部863计划新材料领域办公室
二〇〇九年九月二十五日**

近日,采用中国科学院大连化学物理研究所的催化技术和分子筛膜脱水技术,由中国五环工程公司设计建设的3万吨/年醋酸加氢制乙醇工业示范装置,在江苏索普有限公司一次开车成功并实现平稳运行。截至5月6日凌晨,该装置连续稳定运行8天,装置产出的无水乙醇产品纯度达到99.6%,高于中国工业乙醇国家标准。

2008年以来,随着国内企业逐步掌握醋酸生产的相关技术,醋酸成为我国重要的煤化工产品。而伴随着行业的快速发展,醋酸产能迅速过剩,价格低迷不振。我国醋酸产能已超过每年千万吨规模,而醋酸传统下游产业链疲软,醋酸酯、醋酸乙烯、对苯二甲酸和醋酐等下游需求增长缓慢,亟需拓展新的下游产品。随着技术的进步和市场形势的发展,醋酸加氢制乙醇成为选择之一。

乙醇不仅是基本的有机化工原料和重要的溶剂,还是理想的高辛烷值的车用燃料及添加剂。随着环境质量要求的提高,发展醇类燃料和在汽油中添加乙醇已成为改善汽车燃料的主要出路之一。乙醇产品的市场广阔,需求量巨大。我国人口众多,耕地面积不足,粮食不充裕,且石油资源相对不足,而煤炭资源相对丰富。从煤炭经醋酸加氢生产乙醇的技术替代传统的粮食发酵路线,将对减少我国粮食的工业消耗和缓解石油资源紧缺的矛盾,保障我国能源安全具有重要的战略意义。醋酸加氢合成乙醇是煤经甲醇和醋酸制乙醇技术的核心单元。

由于乙醇与水存在共沸现象,自20世纪80年代随着膜分离技术的发展,渗透汽化和蒸汽渗透技术开始应用于工业无水乙醇的生产。渗透汽化和蒸汽渗透技术的关键是开发出高性能的分离膜,分子筛膜具有规整的孔道结构、独特的选择吸附性能以及耐高温和有机溶剂等优点,是实现低能耗乙醇水溶液脱水的一种先进技术。

澳门新葡亰网站,本次示范的醋酸加氢技术是将高效的醋酸加氢技术与低能耗的分子筛膜脱水技术有机地集成为一体的工业化技术。

醋酸加氢制备乙醇工业示范项目是中国科学院战略性先导科技专项“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”课题中的子课题。本次投料试车成功后,不但能够为企业创造可观的经济效益,而且能为以后大规模工业化装置建设、生产和运行提供关键技术和经验支持。

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醋酸加氢制备乙醇工业示范装置

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