功能化新材料与石油天然气绿色利用 课题组

发布时间:2019-05-15作者:浏览次数:934

课题组中文名称:功能化新材料与石油天然气绿色利用课题组

课题组的英文名称: Group of New Functional Materials and Green Utilization of Oil and Gas 

简介:

    本课题组瞄准石油与天然气化工行业的核心科学与工程问题,开展基础理论与应用技术研究,并针对国家对清洁燃料与烯烃的重大需求,开发汽油、液化气、天然气清洁化绿色利用以及C5/C6异构烷烃生产新工艺、新技术,研究具有广阔应用前景的功能化新材料以及高性能催化剂。正承担或已完成着多项国家自然基金、山东省自然基金项目,以及中石油集团公司、中石化等企业委托的横向研究项目。

研究团队:  课题组拥有一支锐意进取、创新拼搏的研究团队,现有教授2人,讲师1人,博士生、硕士生18人。

u夏道宏教授,博士生导师、硕士生导师,北京市“高等学校教学名师奖”获得者,山东省优秀中青年知识分子标兵,山东省优秀研究生导师,中国石油大学优秀研究生导师

u项玉芝教授,硕士生导师,大学生创新实验优秀导师,山东省精品课程负责人。

u朱丽讲师,硕士生导师,新加坡国立大学联合培博士,大学生创新实验优秀导师。

研究方向:1有机、无机功能化新材料;2)石油与天然气产品精制及提质;(3)重质油超分子结构及绿色加工。

承担科研课题(代表性项目)
①劣质重油超分子结构及高效转化工程基础研究2017-2019国家自然基金项目

②燃料油品中硫化物形成超分子的结构与作用机制研究 2014-2017国家自然基金项目

③轻质烷烃异构化有机金属氢化物催化新材料及新催化剂工业放大研究2016-2019 中国石油天然气集团公司重点项目

④降低液化气硫含量的液体酞菁钴类催化剂技术开发及工业试验 2016-2018 中国石油天然气股份公司重点工业化科技项目

⑤用于石脑油异构化的微介孔分子筛负载非晶态磷化镍催化剂的设计与多功能协同作用机理,2019-2022,山东省自然科学基金面上项目

⑥二维网状卟啉配位聚合物敏化TiO2 的构建与可见光催化性能,2018-2020 自主创新青年基金

液化气脱硫醇装置抽提溶剂替代研究 2016-2017 中国石油化工公司济南分公司合作项目

液化气、汽油脱硫(硫醇)催化剂研究及工业应用推广 2015-2020化工企业合作项目

研究成果:

课题组已发表论文260余篇,开发并工业应用新技术、新产品12项,获得省部级、局级等科技奖励16项,其中获省科学技术进步一等奖(自然科学理论)1项,获中国石油和化学工业联合会技术发明二等奖1项,获省级优秀教学成果三等奖1项等。授权国家发明专利28项,其中进行工业应用的国家发明专利10余项。

1)理论创新:在传统吸附精制、萃取脱硫等基础上,首次提出采用超分子包合作用进行选择性脱硫、脱氮的燃料油品清洁精制新方法;

 

  

 在认识沥青质超分子结构基础上,提出通过解聚沥青质超分子聚集体,从而抑制重油结焦的方法,为劣质重油的绿色加工提出新思路。

2)工艺创新:首次提出在油品精制过程中使用特制固体碱的思路,发明了一种用于油品精制的固体碱的制备方法。以固体碱技术为核心,开发出适合于不同油品精制要求的组合工艺技术。形成了催化裂化汽油固体碱脱硫-固定床脱臭组合工艺 液化气固体碱脱硫(脱硫醇)新工艺可降低液化气有机硫含量的液化气脱硫组合工艺 等多套工业化工艺技术,实现了炼厂清洁化生产。课题组所开发的技术已在哈尔滨石化公司、长庆石化公司、辽河石化公司、宁夏石化公司,海南石化公司、安庆石化公司,以及地方15家炼厂28套装置大规模工业应用,取得了显著的社会经济效益 。

   (3)催化剂创新:2年来省部级重点工业化项目“降低液化气硫含量的液体酞菁钴类催化剂技术开发及工业试验”取得显著进展。在中国石油长庆石化公司25万吨/液化气脱硫(脱硫醇)精制装置上完成了工业试验,取得圆满成功。研发团队经过三年的科研攻关,系统开展了液体酞菁钴类催化剂的结构设计与合成基础研究、液化气脱硫(脱硫醇)小试研究以及中试放大开发研究,工业试验表明,各项技术指标达到或超过了国外同类技术水平这是该团队在获得轻质油品脱硫、脱硫醇精制的固体碱技术及应用成果基础上,取得的又一重要技术进展。形成了自主知识产权,实现了显著的技术突破,所发明的液体酞菁钴类催化剂在活性、稳定性方面超过同类进口催化剂,为我国炼厂液化气精制生产清洁化工原料做出了贡献。
    4) 新材料开发:针对燃料油品清洁精制、纳米金属制备、生物分子手性识别等前沿应用领域,设计并合成了系列有机超分子新材料。研究表明,含有环糊精、杯芳烃结构单元的有机超分子新材料利用其分子识别能力可以高效脱除油品中的硫、氮,并能制备出手性RhAg纳米颗粒,展现出良好的应用前景。

 

 

 (5)天然气清洁化绿色利用技术开发:天然气作为清洁化石燃料的代表, 燃烧产物清洁几乎无污染,是未来清洁燃料的重要代表。天然气中含有的部分硫化物、重烃等是天然气精制的主要对象。针对目前清洁燃料的要求,研究天气脱硫,脱重烃技术,开发的天然气深度精制脱硫剂和重烃脱除剂已在四川大型天然气净化厂成功应用。

 (7)光催化剂开发:针对目前水污染难题,开展新型有机-无机复合光催化剂研究,采用金属有机框架材料敏化无机氧化物制备新型高效复合光催化剂,在可见光照射下实现有机污染物的快速降解,为水中有机物污染提供低成本治理技术。