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[成果] 1900010313 江苏
TQ320.52 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目涉及包装专用设备制造、自动控制理论与应用、计算机应用科技领域。 多层共挤是生产高阻隔性塑料成型制品最先进的技术之一,其产品广泛应用于国防、食品、医药、农业等领域。高效能挤出成型、高精度高可靠运行、柔性智能化生产是高性能多层共挤技术自主研发的瓶颈,被国外少数发达国家垄断。项目从2005年起,在20余项国家及省部级项目资助下,从先进工艺设计、装备智能控制、流程优化管控3个方向攻关,研发了多层共挤智能装备与系统,填补了该技术亚洲空白,实现了大规模生产与应用。核心技术创新如下: 高性能多层共挤核心工艺优化设计技术,攻克了不同生产条件下生产装备的通用性设计与节能优化难题。在国内独创了高性能多层共挤共性纳米成型模头,制品达64层,每层厚度纳米级、节约模头材料60%、开机预加热时间缩短50%,节能20%。发明了分离型螺杆结合CRD分散混合器的高速挤出螺杆技术,速度和挤出量是国内同行的2倍。设计了高精度厚度控制自动加热筒式口模,制品均匀度偏差降低50%,节省原料5%。 多层共挤专用装备高效能优化运行控制技术,攻克了高精度、低成本多层共挤装备的自主“智能控制芯”难题。研发了多层共挤装备自抗扰协同控制技术,克服了不确定生产扰动和多驱动系统协同对控制精度的影响,控制精度提高了15%。提出了多层共挤装备工艺智能控制技术,解决了装备高效工艺控制与问题,维护成本降低35%。自主研制了九层共挤装备智能控制芯片,突破了同类国产装备“有体无心”的瓶颈,装备成本降低40%。 多层共挤生产全流程协同优化技术,攻克了多品种、小批量复杂工艺生产流程的高质高效智能管控难题。基于多层流变学与人工智能,在国内率先研发了吹膜与膜泡成形过程智能优化技术,优化模具设计与加工参数,产品开发周期缩短25%、成形稳定性提高15%。创建了多层共挤生产全流程全局资源闭环反馈智能优化调度新技术,九层以上共挤产能提高10%、优等品率提高20%。设计了柔性快捷原料配送控制系统,原料切换从2h缩短到45min。 工业物联网多层共挤智能生产软件系统,攻克了多层共挤制造物联集成应用的难题。研制了专用的数据智能采集终端、底层信息软件平台,构建了智能生产工业物联网环境。基于物联网络与信息平台,自主研发了生产全流程制造运营管控系统,集成MES、ERP、能效综合提升系统为一体,实现了生产全流程的智能管控。系统通过了第三方权威机构检测、自动数采率95%以上、100000道工序调度时间小于5min。 项目成果突破了多层共挤智能装备的国外先进技术壁垒,获教育部高等学校科学研究优秀成果奖科学技术进步一等奖2项、中国轻工业联合会科技进步奖一等奖2项;授权国家发明专利86项,软件著作权80项;发表SCI/E、EI论文113篇。技术产品出口100多个国家和地区,新增产值约70亿元人民币,新增利润约6亿元人民币,出口创汇约9000万美元。
[成果] 1800180671 上海
TQ205 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:大型转化炉全模块化智慧建造成套技术属于石油化工装备制造技术领域。 转化炉是石化行业将石油、天然气等裂解转化为甲醇、乙烯等工业产品的核心设备,结构复杂,含有钢结构、不定型耐火材料、机械、管道、电器、仪表等专业;特大型转化炉组装好后达到30mx28mx36m(长X宽X高),总重约7800t。 转化炉传统的建造工艺是将组成转化炉的各种构件、管道、设备等运输到建设现场,待转化炉基础完工后,再根据相关施工顺序“一砖一瓦”将转化炉组装起来,在其建造过程中,有时会面临材料短缺、供货不及时、设计制作错误以及恶劣天气等各种问题,进而导致项目拖期严重,施工成本剧增,给业主投资方和施工方带来较大的经济损失,特别是对于建设地点在国外的项目,由于项目所在地相关政策、人口、环境、资源等因素限制,在国外进行如此一个庞大的项目施工建设将耗费天文数字般的施工成本,由此促使许多国际业主将目光投至周期短、强度低、成本低、生产效益高模块化建造方式,基于此背景,课题组对特大型转化炉全模块化智慧建造成套技术进行创新、研究,并得以成功地应用,经专家评定,一致认为该成果达到国际领先水平。 课题组对“大型转化炉全模块深化设计与制造技术”、“大型模块运输技术”、“基于BIM技术的管道数字化预制技术”、“美标异形炉管制造安装技术”、“模块化轻型耐火材料衬里烘烤技术”等系列创新技术,创造性地解决了大型复杂结构转化炉模块深化设计、建造、运输、安装等技术难题,形成了世界上规模最大、模块化最完整的100万吨/年转化炉成套建造技术。 该成果成功应用于意大利国际热能技术集团特立达尼甲醇转化炉项目、KNPC-ZOR(科威特转化炉项目)、Dangote尼日利亚转化炉制造项目等多个海外项目,通过将转化炉系统分成若干个模块单元进行建造,然后将各模块运输至项目地点进行组合,该方式可以让基础施工和设备安装同步进行,工艺安全可靠,缩短了工期,取得了显著的经济效益和社会效益,具有极大的推广应用价值。 在研发过程中,形成了6件发明专利、6件实用新型专利、3件软件著作权,形成了1部级工法,取得了2项企业级工法。 该成果适用于冶金、石化业大型转化炉、加热炉等系统全专业模块化制造。
[成果] 1800140322 浙江
TQ051.72 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:化学工业在各国的国民经济中占有重要地位,是国家的基础产业和支柱产业,化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响。化工反应是化工行业生产产品的关键工序。为了使反应更充分,一般都需要在化学反应前通过化工搅拌装置将反应液体搅拌均匀,提升反应效率,如电解锰行业,混酸配置、石油产品搅拌混合等。该项目产品是搅拌装置的动力驱动系统,是搅拌装置的关键动力部件,其性能直接决定着整台设备的性能和质量,随着科学技术的不断发展,化工行业对搅拌操作的要求越来越高,对减速机传动装置的安全性、可靠性、美观性都提出了更高的要求。然而,国内减速机传动装置在国内发展比较缓慢,尤其是在重要的场合上使用,相对与国外减速机传动装置、产品显得笨重,可靠性不够,易早期失效,稳定性差,已迫切需要快速发展。杭州杰牌传动科技有限公司为适应行业的需求,决定在继承原有技术的基础上创新研发更高性能,更高可靠性,更美外观,更具集成化,更高性价比的达到当代国际先进水平的化工搅拌驱动专用减速机传动装置,以满足行业发展的需要。 该项目在研发中主要解决了安全、可靠、防腐、密封、易维护等问题,由减速机、电机一体安装,对产品各个零部件进行精细计算和优化设计,以保证产品的可靠性和使用寿命,同时为适应化工腐蚀性、潮湿或多尘等多样性的环境,采用减速机整机密封、润滑智能检测以及表面防腐技术创新设计,满足化工用户在各种环境中对动力驱动的需求。该项目产品与市场同类产品相比,其性价比高、创新性强,整机噪音优于国家标准,拥有该公司独有的技术设计,从选料到制造均做到细致入微、严格把关-箱体精密铸造、美观坚固,齿轮渗碳硬化。经久耐用,以FMC柔性制造单元加工,实现产品的高精度、免维护,确保产品结构紧凑、传递扭矩大、防腐、密封效果好、工作平稳,寿命长,传动效率高。 产品市场前景广阔,同时带动相关的供应商同步发展,该项目的实施具有显著的社会和经济效益。
[成果] 1800290177 辽宁
TQ515.6 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:针对传统生物质气化技术的关键问题,提出将微波热解/等离子体耦合的生物质气化新方法,利用微波“体加热”和等离子“高温、高焓、富含活性粒子”的加热特性,以林木剩余物为原料,从反应工艺、关键装备和过程评价与优化3个层次,对微波/等离子强化生物质热解和焦油生物焦定向气化进行研究,从根源上控制焦油和半焦等副产品的生成,消除生物质合成气品质不利因素的影响,降低过程能耗物耗。重点开展:①生物焦辅助微波热解-微波定向气化耦合技术与装备;②微波热解-等离子定向气化耦合技术与装备;③生物质气化技术过程评价与优化;从根源上控制焦油和半焦等副产品的生成,消除生物质合成气品质不利因素的影响,降低过程能耗物耗。通过该课题的研究,力争突破生物质合成气制备技术瓶颈:气化过程能耗高、效率低和产品H/C比低、焦油含量高,形成生物焦辅助微波热解-微波定向气化耦合技术,微波热解-等离子定向气化耦合技术,两项具有自主知识产权、国际先进水平的集工艺、装备为一体生物质快速气化成套技术,全面提升我国生物质气化利用效率和技术水平。 课题研究成果: (1)核心技术方面: ①生物质微波热解-微波定向气化技术。 ②高负载微波加热关键装备及放大。 ③微波热解-等离子定向气化技术及关键装备。 (2)知识产权方面: 在研期间在核心期刊上发表论文10篇。培养出一支以生物质气化等清洁能源技术开发为主要研究内容的科研团队,打造出一批兼工艺技术和反应器开发为一体的技术骨干。 课题应用及前景: (1)开发新型低耗高效生物质快速气化制合成气技术,能够推进生物质气化的燃烧技术向热解技术转变,实现生物质快速气化过程的绿色、低碳、清洁生产。 (2)开发出了微波和等离子等关键装备是新型、高效、节能的高温反应装备,而形成的系统放大方法,不仅为装置的大型化设计提供理论指导,也丰富和拓宽大型装备的应用。
[成果] 1800180154 上海
TQ051.62 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属石油化工先进装备与节能技术领域。降膜式蒸发设备是近年来石油化工装置工艺变革中重要的换热设备。全球只有瑞士苏尔寿(SULZER)公司独家掌握该产品的设计与制造关键技术,且独家垄断、产品价格昂贵地占有国际、国内市场。正因为该产品具有显著的传热性能与节能效果,国内的石油化工、煤化工、制药等装置每年都需要进口大量的该类产品。因此,新型高效降膜式蒸发设备关键技术研发与国产化意义重大。 为打破国外技术垄断,实现该类装备关键技术国产化,该项目开发研制了系列化新型高效降膜式蒸发设备,创新开发了新型液体分布装置,创新发明了系列旋流式布膜器,创新开发了纵槽型换热管加工装置,形成了一套新型高效降膜式蒸发设备设计方法与制造工艺。 在中石化集团公司、上海市教委及相关企业支持下,该项目在方法理论、工艺技术和系统装备等方面取得多项成果。主要创新性内容如下: (1)开发了新型降膜蒸发设备,内部采用防涡流及多层布液盘结构,解决了大型降膜蒸发设备内部液体分布不稳定、不均匀的技术难题,设备公称直径可达DN4000mm以上(发明专利201710967010.6;实用新型201220734640.1)。 (2)开发了旋流式布膜器结构以及设计与制造技术,建立了最小成膜流量计算关联式,实现降膜式蒸发设备的优化设计,突破传统换热管布膜器成膜难、负荷变化范围小等技术瓶颈,最小成膜流量降低30%,负荷范围可达60%~140%(发明专利201310493111.6;实用新型201220140303.X;201420484432.X;201721334210.X;201721335845.1)。 (3)开发了纵槽形强化换热管的成形技术与装置,形成了强化传热计算模型,传热系数比普通光滑管提高30%以上(实用新型201621051438.3)。 (4)形成了一套具有自主知识产权的新型高效降膜式蒸发设备设计与制造方法,建立了液体分布装置和管口布膜器的流体力学计算模型,形成了关键部件结构优化与协调设计技术,开发了用于该设备设计的热力工艺计算软件(发明专利201310493111.6;实用新型2017.21334216.7)。 该项目产品2017年列入国家发改委及工信部重点节能技术推广计划,并获中国质量认证中心颁发节能技术认定证书。经国家级技术鉴定,新型高效降膜蒸发设备技术属国内首创,整体技术研究成果达到国际先进水平,填补了国内空白,打破了国外技术垄断。申请专利9项,其中发明专利2项。 2014年首批产品应用于上海石化乙二醇装置,相比传统设备,传热效率提高40%,能耗减少30%,节能效果显著。项目成果已在国内5个省推广应用7套装置,已产生直接经济效益约1.53亿,间接经济效益2.2亿。项目产品能完全替代进口,产品适用市场面广量大,市场规模超过50亿元。经济效益和社会效益显著。
[成果] 1800290073 湖南
TQ515.6 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:生物质气化技术应用于固体有机废弃物处理,具有良好的环保效果和较高的能源转化率,得到社会关注和重视。对中导式生物质气化关键技术持续进行了长达9年的试验研究,在产品和处理工艺方面取得较好的成果,正逐步将研究成果市场化。中导式生物质气化关键技术研究围绕产品安全性、气化质量、环保效果这3个核心指标展开,同时解决好操作便捷性、连续使用等问题,技术团队较好地解决了垃圾气化过程中焦油和二噁英问题。 中导式生物质气化装置不积存余气,消除爆炸可能性。 在气化炉体的中部位置设计有内胆(燃气夹层),燃气管从内胆位置导出燃气,有助于气化的稳定性和提高燃气质量,故称为中导式气化炉。 在气化炉体上安装有旋转压料装置,防止炉内物料形成“空位”,克服气化过程不稳定问题,提高燃气质量,并可降低燃气焦油的含量75%以上。 将气化炉的配气系统设计成为配气箱,对气化区域进行严格控制,提高气化过程中点火、配气、压料、排渣的精确度。 多段配氧燃烧机将二次配风孔设计为多组,并形成同向倾斜,利于氧化与燃气充分混合,延长燃气在燃烧机内燃烧时间,火焰产生涡流效果。 净化箱、废气处理装置设计和含焦油废水回流裂解工艺,保证较好的环保效果,系统应用过程中实现“四无”:尾气无烟尘、无异味,处理过程无焦油无污水排放。 增加进料、出灰装置,垃圾气化过程可实现连续和电动化。
[成果] 1800150326 河南
[TQ515.6, TQ175.7] 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目主要涉及耐火材料的研发及其在煤气化装置上的工业化应用。 煤气化技术作为世界公认的煤炭资源清洁高效利用技术,切合中国“富煤、贫油、缺气”的能源结构特点,近年来作为国家战略得到了迅猛发展。煤气化装置的核心部位长期经受高温、高压、强腐蚀性熔渣的持续蚀损,因而炉衬耐火材料成为制约煤气化装置安全高效运行的最重要因素之一。随着煤气化朝着技术的多元化、装置的大型化以及原料的多元化方向发展,气化装置用耐火材料的配置、设计、施工和工程应用等成为煤气化技术工业化发展及推广的主要瓶颈。 2000~2016年,借助中国煤气化行业的大力发展,在国家973计划和省创新人才项目的支持下,中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司(以下简称洛耐院)与中石化宁波工程有限公司(以下简称宁波院)、郑州大学等单位在产学研用方面深度合作,分别在水煤浆、粉煤、碎煤(BGL熔渣气化)等多种煤气化技术的典型装置用耐火材料方面开展了关键耐火材料的研制、炉衬结构设计和耐火材料优化配置、炉衬高效施工和快速更换等研究和工程应用工作。 项目取得如下技术创新:1)突破了现代煤气化装置炉衬耐火材料技术瓶颈,研制出现代煤气化装置用系列关键耐火材料,获得抗侵蚀、热导率、强度等关键性能协同提升技术,显著改耐火材料的服役行为,使用寿命提高3-5倍,确保了煤气化装置安全稳定、节能高效和长寿命运行,;2)创建了材料—结构—工程应用集成技术。基于温度场和应力场数值模拟,优化材料配置及结构设计,确保现代煤气化装置炉衬材料长寿命的同时,实现耐火材料减薄扩容、快速更换,提高了煤气化装置生产效率,减少了资源消耗和固废排放。 项目获得授权专利29项(其中发明专利18项,1项美国专利),发表科技论文58篇(其中SCI/EI收录8篇),制定了国家标准1项和行业标准2项。项目涉及的水煤浆、粉煤、碎煤3类气化系列装置用关键耐火材料及工程应用技术通过了中国石油化工联合会组织的技术成果鉴定,成果技术水平均为国际领先。鉴于该项目的技术水平和应用业绩,该项目得到了中国耐火材料行业协会和中国石油和化学工业联合会的大力推介。 项目技术在洛耐院和宁波院实现了产业化,成功应用于水煤浆气化装置共计200余台,粉煤气化装置共计60余台,碎煤气化装置29台,为中石化、神华、中煤、中海油和兖矿等50多家大型煤化工企业提供成套服务,2015—2017年累计实现新增销售收入22.59亿元,利润2.77亿元。 项目突破了国内外多种煤气化装置炉衬耐火材料的技术瓶颈,形成了耐火材料设计、评价、研制、生产和工程应用的集成技术,满足了气化装置安全稳定、节能高效和长寿命的使用需求,提高了气化装置的生产效率,引领了煤气化用耐火材料技术进步,提升了中国煤化工技术的国际竞争力,经济效益和社会效益显著。
[成果] 1900010572 北京
TQ052.6 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于化工领域,涉及石油化工反应器的高温抗结焦技术。因反应器(金属)表面存在催化结焦的Fe、Ni元素,烃类在热加工(蒸汽裂解、芳构化及催化裂化等)过程中易在金属表面生成焦炭。焦炭是热的不良导体,会使传热阻力增加、反应器表面温度升高等。对乙烯裂解炉而言,当炉管(反应器)管壁温度达到其耐温极限时,必须进行清焦。清焦会降低装置在线率,增加清焦成本和污染物排放。高温结焦在石油化工中普遍存在,严重影响装置运行,是国内外学术界和工业界广泛关注但长期没有得到有效解决的问题。 减缓裂解炉结焦的难点在于:裂解炉管服役温度高(900-1100C),管内流体线速度大(70-180m/s),要求抗结焦涂层热稳定性好、与基体结合强度高、抗冲刷性能高,其它技术制备的涂层难以满足要求。该项目提出了抗结焦原位涂层理论,并在此基础上开发了原位涂层抑制结焦技术,有效的解决了以上难题,显著地降低了石油化工反应器内壁的结焦,工艺简单,不受反应器形状和尺寸的限制。 —、发明了石油化工装置防结焦原位涂层技术。该技术利用低氧分压选择性氧化理论,在高温合金炉管(反应器)内表面原位生成具有良好抗结焦性能的MnCr2O4尖晶石涂层,覆盖了炉管表面绝大部分具有催化结焦活性的Fe、Ni元素,显著提高了炉管的抗结焦性能。 二、发明了提高原位涂层与基体结合强度的技术。与其他技术采用涂覆等外加组分的方式不同,该技术制备的MnCr2O4尖晶石涂层中的Cr和Mn元素来自炉管基体,有效保证了涂层和基体的结合强度,提升了涂层的热稳定性和抗冲刷性能。 三、发明了10-13pa级别的超低氧分压调控技术。该技术利用“饱和蒸汽压随温度升高而升高”的理论,采用还原气体携带水蒸气,通过温度控制水蒸气的含量,进而调控超低氧分压气氛,实现炉管表面Cr和Mn元素的选择性氧化,Fe和Ni元素不被氧化,获得了MnCr2O4尖晶石涂层。 四、发明了原位涂层的生长控制技术。通过调整处理温度、时间及氧分压,控制原位涂层的生长速率,在8-20米长裂解炉管内获得均匀、致密、厚度适中的MnCr2O4尖晶石涂层。保证了炉管具有稳定的抗结焦性能。 该项目已获授权中国发明专利17件,形成中国石化专有技术3项,发表论文13篇(SCI与EI收录5篇),获得2016年度中国石化技术发明一等奖。 2013年至今,该项目研发的原位涂层技术已在六家乙烯企业的16台裂解炉上应用,裂解炉运行周期延长超过50%,以石脑油为原料的裂解炉运行周期可达231天(一般运行周期45-60天)。燕山石化和茂名石化的8台裂解炉,2015~2017三年累计新增利润达9000万元。鉴于国内乙烯工业的裂解原料以液体为主,该项目能够为中国乙烯行业带来巨大的经济效益。同时,该项目还成功应用于芳构化装置,其运行周期延长了5倍以上,应用潜力巨大。
[成果] 1800140199 山东
TG76 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:伴随着网络化的普及,新科技的推广应用取得了突飞猛进的发展,新设备、新技术、新工艺的快速传播造就了产业线以及产品的不断升级。快速增长的信息提升了人们对生活品质的需求,家用电器的功能也最基本的制冷制热等变成了对时尚品味的需求,个性化的家用电器逐渐走进了人们的生活。外观造型及图案的变化一直引领行业的潮流。传统的生产工艺中塑胶外观件先注塑成型,然后再进行印刷、喷漆、电镀等后加工工艺,这种工艺一直沿用了近二十年,但随着个性化外观需求的发展,传统工艺的批量作业模式无法满足当前客户需求,而转印定制技术的应用迎合了这一市场的需要。该项目围绕家电产品个性化、多样化需求,开展了转印定制技术的深入研究。该公司通过研究膜片材料及印刷工艺、膜片的3D打印、CAE模拟分析、性能测试、膜片自动传输和精准定位技术、膜片夹持吸附结构、排气结构、模流分析技术、精密加工技术等核心技术,解决了模具生产过程中膜片容易开裂、拉断、油墨脱落等技术难题。研究了转印定制在大型产品上的应用,成功开发了大型转印定制空调面板制品(制品长度超过1200mm)。 该项目在大型转印定制的基础上,研究并开发出深腔转印定制模具,该技术具有以下创新点: 1.采用新型模具结构,可满足精密零件的转印工艺要求,基于深腔产品,模具采用二次分型结构,降低膜片吸附高度和变形量,使其吸附并布满型腔面; 2.创新的应用塑性成形CAE分析技术进行模拟仿真分析,预测可能出现的起皱、脱墨等缺陷; 3.研究膜片的印刷技术,增强产品外观图案的耐磨性能,满足具有高耐磨性能表面的要求,拓展成果的应用范围; 4.采用膜片拉伸试验,黏着力试验等形成标准化试验方案,保障技术应用的可靠性。 通过该项目研发并申请专利4项,其中发明专利3项处于实质审查阶段,实用新型1项,已授权。该项目研发的转印定制注塑产品,色泽亮丽、充满时尚高端的气息。通过技术创新,实现该产品整个流程的绿色生产,主要应用在洗衣机、空调、热水器、智能机器人等家电领域,并实现了多款产品的私人定制。 该项目共实现经济收入15681.41万元,取得了显著的经济效益。该项目将传统的注塑生产和喷涂等图形成型工艺合二为一,减少了加工工序,提高了工作效率,实现了家电外观产品的绿色、节能、环保;一套模具多款产品,降低模具成本,实现了家电产品的快速迭代。采用自主知识产权技术将使中国注塑模具行业整体赢得国际竞争优势;提高中国注塑生产产业链的整体效益和规模化水平;带动了家电及汽车相关产业产品竞争力的提升,提高了其在国际市场中的综合竞争力。取得了显著的社会效益。
[成果] 1900010562 山东
TQ053.5 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:化工过程强化是解决传统化工高能耗、高物耗和高污染的有效手段,也是当今化学工程领域研究的重点和热点。然而对于占化工能耗50%以上的蒸馏过程,现有大型蒸馏设备难以满足“十三五”化工行业节能降耗和产业升级的更高要求。作为蒸馏设备强化,复合塔板技术克服了塔板和填料的缺点,优势互补,是21世纪大型蒸馏设备强化获取跨越式突破的希望,但目前能工业化应用的板型却寥寥无几。 在国家973项目、国家自然基金、中石油和中石化等项目支持下,经过20多年持续攻关,通过气液相界面调控与强化,发明了系列高效复合塔板、配套塔内件及以其为基础的高效节能降耗新分离耦合工艺,经420多座塔器应用,在节能降耗和提质增效方面取得显著成效。金涌、费维扬院士等鉴定认为项目总体达到国际领先水平。 1.创建以“塔板和填料体系高效耦合方法”、“气液相分散传质调控强化方法”和“微纳尺度气液表面更新传质模型”为基础的复合塔板微纳尺度传质理论;通过相分散与界面更新调控,发明系列复合塔板及配套塔内件,气液传质由毫米尺度提升到微纳尺度,传质面积、时间和更新速率提高2-3个数量级,从理论和实践上解决了蒸馏塔高效、高通量、高弹性、低压降和大型化难题,实现蒸馏设备强化。 ①通过界面更新调控,发明NS并流复合塔板技术,实现倾斜长条立体塔板与规整填料耦合,解决了填料多级并流传质和塔板高效高通量高弹性低压降性能匹配的难题。与业界公认的F1高效浮阀塔板相比,最大开孔率提高≥2倍,效率提高≥30%,压降降低≥35%,操作弹性≥5倍,通量提高≥4倍,是国际上首例标志塔板操作上限的“空塔动能因子”参数突破6.0的塔板。 ②通过界面分散调控,发明国际上首例适合大型塔器的全混级、高效、低压降、大通量的NS穿流复合塔板技术,实现H型双层错排复合穿流筛板与规整填料耦合,解决了塔板大型化结构和安装难题。操作压降仅为F1浮阀塔板的1/6、通量提高≥2倍,效率≥95%,操作弹性≥5倍,适用于减压、常压和加压不同工况;并建立基于点效率的非平衡级模型,解决了塔器理论计算难题。 ③针对不同操作工况与工艺需求,发明了国际上首例高效提馏专用塔板、填料化浮阀塔板、高效抗堵塞脱过热专用塔板、入口液体可控分布的新型降液管、开孔率大于50%的低压降液体收集器等配套塔内件,从整塔结构上保证了系列复合塔板高性能的实现。 2.以高效复合塔板为基础,通过工艺设备一体化发明系列高效节能降耗新分离耦合工艺,解决了多相气液热质传递平衡与反应平衡的协同强化难题,实现蒸馏过程强化。 ①将系列高效复合塔板及配件集成与工艺调控耦合,发明了基于清晰切割的常减压深拔新技术,在柴油和蜡油收率均提高≥3个百分点的时,降低能耗≥10%。 ②将高效复合塔板及配件与反应过程耦合,发明了用于混合碳四反应精馏制仲丁醇、炼厂干气塔式悬浮床络合回收乙稀等系列高效节能降耗新反应分离工艺,降低能耗≥40%,降低投资≥50%。 项目授权发明专利56项、实用新型28项,出版专著3部,发表论文156篇,SCI/EI收录86篇,培养博硕士65名,已被中石化SEI、中石油CEI和中海油ENPAL等多家设计院推荐和采用,在中石化、中石油和中海油等80多家企业420座不同类型塔器中应用,仅4家典型应用单位近三年净增销售额24.9亿元、利润7.6亿元,节能2.5亿元,提升了我国化工过程强化技术核心竞争力,为化工行业节能降耗和产业升级提供了支撑。
[成果] 1900010564 北京
TQ053 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:实现资源高效利用是化学工程和工业催化技术创新的重大方向。催化材料创新是基础,反应器结构创新是核心。对于复杂催化反应体系,固定床或移动床通常采用串/并联方式来控制不同的反应路径以满足各自反应的热力学或动力学差异。但由于气固流态化系统流动结构极其复杂,采用流化床串/并联方式以实现反应分区调控会导致组合反应器难以正常平稳运行。因此,气固流化跨尺度稳态控制是亟需突破的技术瓶颈,流化床分区调控复杂催化反应技术是国际化工领域的重大难题。该项目经过20年持续创新,国际首创了以变径流化床为反应器技术平台的复杂催化反应技术,突破了气固流化床分区调控复杂催化反应的技术瓶颈,创新了烃类高效定向转化的工艺技术。主要发明点如下: 1、提出了流化床反应器分区调控反应模式的创新设计理念:基于烃类串/并联反应中的反应与扩散、热力学和动力学差异规律的认识,建立了烃类催化反应协同模式,提出了流化床分区调控反应模式的设计理念,实现了复杂催化反应路径定向控制,改变了烃类转化过分强化转化率而牺牲选择性的惯性思维。 2、发明了一种由多反应区构成的变径流化床:串联设置第一反应区、过渡段、变径的第二反应区、过渡段和变径的第三反应区,创新设计了跨尺度稳态流化分配器,解决了过渡段气固流体合理分配和平稳流动等关键问题,避免了气固流动出现危险的“噎寒”现象。开发了多项配套的工程技术和专有设备,保证了由多反应区构成的变径流化床可以长期平稳运行。 3、国际首创在变径流化床反应器上分区调控复杂催化反应技术:调控不同反应区停留时间、温度与反应物浓度分布,并与相应的催化剂性能相匹配,实现了反应-扩散的优化调控,使反应与传递协同高效地进行,提高了目标产物选择性,为复杂气固催化反应提供了理想的反应器技术平台。 4、国际率先发明了大幅度地提高催化剂分子筛超笼有效利用率技术:采用变径流化床反应器,可促进反应物在分子筛超笼内高选择性地发生双分子反应,使超笼有效利用率提高,从而化解了渣油催化裂化催化剂开发过程中长期面临着反应与扩散难以协同的技术瓶颈,使渣油催化裂化技术取得突破性的进展。 5、发明了多项石油炼制与化工新工艺:在变径流化床反应器技术平台上,通过反应模式调控,国际首创了重质烃高效利用、消洁油品生产和甲醇高效转化等8项新工艺,其中清洁油品生产技术成为我国车用汽油质量升级核心技术。 该项目获国内外授权发明专利32件,出版学术专著4部,已应用到126套工业装置,加工能力达到1.76亿吨/印,许可费用已超过5.7亿,经济效益超过141.6亿元/年。全国大部分催化裂化装置均采用变径流化床作为反应器,其加工量占总加工量的70%以上,提供约50%的国内车用汽油量。变径流化床基础专利(ZL99105903.4)被授予2016年度中国发明专利金奖。该项目所发明的变径流化床将会成为开放的反应器技术平台,对促进复杂气固催化反应技术创新,引领和推动我国石油炼制与化工产业可持续发展意义重大。
[成果] 1800180490 上海
TG76 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:管件液压成形由于实现了材料轻量化和结构轻量化技术的高度融合,可显著减小车身零件重量、提升构件性能。然而,由于长流程制造给管件液压成形带来的材料与工艺的高度敏感性、全应变空间非线性加载路径带来的尺寸精度控制复杂性、以及材料-模具-工艺一体化设计与制造带来的技术瓶颈,长期制约了该项技术的发展,无法满足汽车车身构件高精度、高性能、高一致性和低成本制造等方面的要求。在该项目研发之前,国内企业均不具备相应的设计和制造能力,亟需全面突破材料、工艺与模具等方面的基础理论和关键技术,实现管件液压成形技术的自主开发及产业化。 该项目突破了覆盖全应变路径空间的管材液压成形极限预测理论模型和测试新方法、截面形状分类设计和柔性回弹补偿技术、液压成形模具柔性化设计与低成本制造、液压成形马氏体相变组织均匀调控复合新工艺等关键技术,形成以下技术创新点: (1)针对管件液压成形多工序、长流程的特点,开发了一种覆盖全应变路径空间的管材液压成形极限预测理论模型和测试新方法,在此基础上建立了面向全流程的材料精确设计技术,实现了原板-焊管-零件的全流程稳健设计与制造。在国内率先实现了液压成形专用钢板/焊管的材料标准化和产业化,部分高频焊管成功替代了国外进口焊管,结束了国内无液压成形专用钢板/焊管的历史。 (2)针对液压成形管件弯扭复合的回弹变形特点,提出弯曲-扭转回弹解耦新思路,确定先局部截面扭转、后整体轴线弯曲的回弹控制路线,开发了截面形状分类设计和柔性回弹补偿技术,通过对回弹区域零件形状进行正向或反向补偿,实现应力场的均匀调控、减小回弹。 (3)开发了复杂异型截面大变形、大位移条件下的动密封技术,设计了基于剪切断裂失效判据的高密度孔位多连杆同步冲制机构,实现了液压成形模具的柔性化设计与低成本制造。基于液压成形冲孔断裂随着内压力变化的控制技术,实现了多角度、多方向的一体式翻边孔以及反向成形特征的高平整度液压冲孔技术。通过对正向冲孔和反向冲孔的断裂机理分析,建立随压力加载变化的冲孔剪切断裂失效判据,实现了多孔、多方向的同步冲制技术。 (4)首次开发了液压成形马氏体相变组织均匀调控复合新工艺,攻克了非均质管材、非均匀变形、非均温度场耦合条件下形性一体化调控难题,在各复杂异型截面上获得了均匀一致的组织和性能,实现了管件局部热态组织与空间形状精度的一体化调控。 项目成果申报发明专利18件(已授权10件)、实用新型专利14件、国家标准2项、国家注册商标1项和汽车工业行业标准1项。率先打通了管坯制备-产品设计-模具制造-稳定量产的完整产业链,在国内冶金行业率先建立了集产品开发、工艺设计和应用推广于一体的液压成形产业化技术创新平台,自主设计和制造了国内首个复杂汽车零件液压成形大批量生产模具,极大地推动了中国液压成形原材料开发、高等级焊管、先进模具加工等配套产业的发展,经济效益达6.98亿元,社会效益显著。
[成果] 1800140380 上海
TG76 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:精冲是一种重要的精密成形技术,可直接获得剪切面光洁、尺寸与形位精度高的零件。在对结构轻量化以及节能降耗的迫切需求下,精冲技术已成为板料成形领域的重要发展趋势,广泛应用于汽车、军工和电子等基础制造领域。据统计,一辆轿车中至少有100多种零件需采用精冲方法加工。精冲模具作为精冲技术的核心,随着中国汽车工业的快速发展,生产量逐渐增多,国内外需求也不断扩大。为了满足市场需求、规范市场行为,也为中国精冲模具的设计、开发、生产及应用提供技术依据,迫切需要制定相关标准。在该标准之前,国内外无公开发布的精冲模具标准,中国精冲企业主要根据1980年德国工程师协会标准VDI3345-精冲规程相关部分制定了相关企业标准。由于参照标准较为陈旧,已无法适应以复杂零件为主的复合精冲技术。该标准的制定,填补了国家标准中关于精冲模具技术规范的空白,有效促进中国精冲模制造水平。 该标准详细规定了精冲模具技术要求、检验、验收、标志、包装和运输等全部设计生产流程。该标准给出了精冲模具的单边冲裁间隙推荐值,对实际生产的指导有着重要意义;该标准列出了不同模具工作部件的常用模具材料以及满足的技术标准,使得模具生产材料具有统一量化标准;该标准提出了精冲模的制造精度和装配基本要求,保证了精冲模具的生产质量,降低了废次品率。该标准方法参照国际精冲技术的发展趋势,具有很高的先进性。 自该标准发布实施后,从技术标准的层面引导了广大企业,积极开发、生产和使用精冲模具,提高了产品在国际、国内市场的综合竞争力,形成优势产业,给相关企业带了来良好的社会效益和经济效益。该标准的发布和实施,为进一步构建和完善符合技术发展和市场需求的中国模具标准体系,提升中国模具标准化程度和应用水平,促进中国模具行业技术进步和持续发展提供了有力支撑,也将为中国模具行业实施“中国制造2025”国家计划提供标准化技术保障。
[成果] 1800140244 北京
TG76 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:菲涅尔透镜是太阳能热发电、太阳能热水器及激光背投显示技术等领域的关键、核心部件。大直径菲涅尔透镜在大型照明系统和空间太阳能电池光伏系统等领域中至关重要,具有重要的军事及商业应用价值,但是,由于其加工难度高,只有日本、美国等发达国家掌握了大型菲涅尔透镜加工的关键技术和加工设备。 2011年国家04专项立项了“大直径端面透镜模具加工超精密机床”课题研制项目。课题编号:2011ZX04004-011。 课题研制的设备主要攻关指标: (1)可加工同心圆工件尺寸:最大直径≧Φ2.0m; (2)机床坐标轴的行程:X 轴≧1200 mm;Z 轴 100mm; (3)坐标轴的编程分辨率:50nm; (4) 主轴的回转精度:1μm; (5) 微结构的表面粗糙度:不大于10 nm; (6) 菲涅尔透镜微结构的最小加工尺寸:不大于100μm。 满足上述指标的设备,要实现市场销售。 北京工研在项目实施过程中,通过以下几个方向的研制和研究: (1)高精度、高刚度回转主轴研制; (2)高刚度总体结构和进给机构的研制; (3)实现1/10000o分辨率转动,并具有锁紧功能的回转B轴研制; (4)吸附力大、满足真空结构的台面真空结构设计; (5)运动控制技术的研究; (6)工件冷却及排屑的研究; 7)菲涅尔透镜模具加工工艺技术的研究。 最终全面完成了设备攻关指标,于2015年11月完成了由专项办组织的技术验收,研制的主机实现了市场销售。同时应用该项目的研制成果及相关技术,已经实现了相关规格机床销售2台。并且还有1台相关设备正在制造中。 大直径菲涅尔透镜模具加工设备的成功研制,为超精密加工设备增添了一种新的机型,延续金刚石车削的技术优势,使加工规格大幅度提升。该设备是国内加工菲涅尔透镜模具规格最大的加工设备,填补了国内该领域的空白,在大型照明系统和空间太阳能电池光伏系统等领域中发挥着及其重要的作用。
[成果] 1800140299 浙江
TQ440.51 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:离心式高压液氨泵机组研发项目属于中石油重大科技专项“大型氮肥成套工艺技术集成开发”课题三“大型氮肥装置关键装备国产化开发及工业应用”的计划任务,该液氨泵面向45万吨合成氨/80万吨尿素化肥装置专门开发。高压液氨泵多属于小流量高扬程的低比转速泵,国内产品以往多采用复式结构,鉴于其结构复杂和可靠性问题等原因,研发出国产的离心式高压液氨泵一直是中国石油化工和泵行业所努力的方向,因此,高压液氨泵的自主研发是“大型氮肥成套工艺技术集成开发”整体项目的重要任务之一。项目要求液氨泵流量为107m3/h, 扬程达到3500m,转速为7500rpm,相比常规的离心式多级泵,其比转速更低、设计与制造难度更大。 高压液氨泵可以采用往复式柱塞泵、高速部分流泵和高速多级离心泵三种类型。往复式泵效率高,但结构复杂,易损件多,可靠性较差,适合小流量,一般用于早期的小化肥。高速部分流泵机组尺寸较小,结构简单,但由于其转速很高,所以其汽蚀条件恶化,对零部件的强度、耐磨性要求很高,增速箱、密封、诱导轮等设计制造要求极高,由于这些原因,高速部分流泵可靠性不高。高速多级离心泵转速一般低于10000 r/min, 汽蚀性能比高速部分流泵好,零部件的强度、耐磨性要求降低,比较适合国际零部件材料结构的技术水平。 高速多级离心式结构是当今高压液氨泵的主流结构,产品在国际上被普遍采用,国际上领先的制造商为日本荏原公司。宁夏石化、沧州大化、鄂尔多斯联化、大庆化肥厂均采用了荏原公司高速多级离心式高压液氨泵。中国此前对高速多级离心式高压液氨泵缺少研究,尚未形成技术体系,因此国内高压液氨泵产品的市场几乎由日本荏原公司垄断。 因此,2010年,杭州大路实业有限公司利用自身在高压多级离心泵、石油化工泵和低噪声舰船用泵领域的研究积累,承担了离心式高压液氨泵的研发任务,同时还联合中国寰球工程公司、中国石油宁夏石化公司、浙江大学等单位开展了产学研联合攻关,形成由设计制造单位、工程设计院所、使用单位和高校组合作开发的“产、学、研、用”模式,最终突破了离心式液氨泵的关键技术,研发了产品,并且产品和关键技术得到了广泛应用。
[成果] 1700440403 浙江
TS64 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:一种木板料转向装置,沿切割后的木板料走料路线,依次设置有引导辊、一号双层牵引辊、二号双层牵引辊、转向平台、三号双层牵引辊、四号双层牵引辊以及成品平台;所述的转向机构的结构是,在转向平台料板进入的外侧位置设置有固定板,固定板上水平固定安装有气缸,气缸的活塞杆穿过固定板后与推动板传动连接,推动板两边分别固定安装有一个光杆,两个光杆分别穿过固定板对应的光孔。
[成果] 1800111026 浙江
TQ205 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该发明公开了醇沉罐,包括罐体,罐体底部设置有出渣口,罐体上设置有搅拌装置,搅拌装置的桨叶深入罐体容腔内,罐体容腔内设置有出液管,出液管为软管,罐体内竖向设置有浮球定位杆和至少两根软管定位杆,出液管缠绕在至少两根软管定位杆上,浮球定位杆上设置有可沿浮球定位杆上下移动的浮球,出液管带有取液口的一端固定于浮球上。 该发明提供的醇沉罐出液管的取液口能够根据液面即时调整。
[成果] 1700441394 浙江
TQ051.62 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该产品采用矩形短翅片双层平行流结构,优化设计了翅片参数及排列方式,结构紧凑,改善了换热效果,并在翅片表面涂覆了纳米银离子层,有效提高了产品换热性能,强化抑菌效果。通过间隔分布的多排扁管和翅片,改善并引导空气流场,解决现有蒸发器换热效率较低的问题,通过设置的新型端盖和格栅,解决因设置导流板对结构稳固性造成的影响。自主研发的蒸发器管夹组装装置,可避免直接接触产品使产品表面产生破坏,提高产品质量好,自动化程度高、操作方便,生产效率高,并且模具及专用工装可拆卸,可更换多种规格的专用工装,能适应不同规格的管夹,通用性较好。
[成果] 1700550044 湖北
TQ515.6 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:将“开展省柴节煤炉灶炕升级换代,推广高效低排放节能炉灶炕,改善农村室内空气质量,提高农民生活水平”。各地政府也相继出台了扶持政策,在农村加大了推广户用高效低排放生物质炉具的力度。特别是国内大部分地区煤炭价格居高不下,有的地区高达1500元/吨以上,客观上吸引消费者对生物质成型燃料和专用炉具予以关注,给生物质能事业的发展带来了机遇。利用生物质成型燃料,正是立足于农村现有的农林废弃物生物质资源,以资源的高效利用和循环利用为核心,按照“减量化、再利用、资源化”的原则,以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征,以推进资源节约、资源综合利用和清洁生产为重点,既是推进循环经济发展的迫切需要,又是缓解化石能源危机、实现高效燃烧、降低排放、保护环境、实施可持续发展的经济增长的需要,为推动中国社会主义新农村建设发挥着重要作用。
[成果] 1700550036 湖北
TQ515 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:薪棒作为一种植物燃料是代替煤炭的最好新能源,它是将锯末、农作物秸秆、树枝、稻壳、竹屑、花生壳、葵花籽壳、糠醛渣、棉花杆、芝麻杆、玉米杆、玉米芯以及各类灌木杂残枝等原料经粉碎机粉碎,通过烘干机干燥后,再经专门的制棒机加压、加热的方法压缩压成。现有技术中,制棒机都是以单台形式进行加工,存在的问题是:一台制棒机需要配设一台烘干机,投资大,能耗高,生产效率低,特别是制棒机薪棒出口烟尘大,环境污染大,工人劳动强度高。该发明的目的就是要解决薪棒生产加工中,采用单台制棒机投资大,能耗高,生产效率低,环境污染大的问题,提供一种集中烘干、排烟一体化多台制棒联合机组。
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