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提升我国生物质资源的化学利用技术水平

所属分类:企业新闻    发布时间: 2019-7-17 15:13:49    作者:
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提升我国生物质资源的化学利用技术水平

生物质资源化学利用的重要性日益突出。

  伴随石油、煤炭及天然气等不可再生化石资源储量有限、不可生物降解、污染环境等问题的日益严重,作为唯一可以转化成为液体能源和替代石油基化工产品的可再生资源,生物质资源的化学利用直接影响着人们生活的方方面面。

  为此,中国林业科学研究院林产化学工业研究所遵循资源优化配置原则,整合研究所资源,以提升我国生物质资源化学利用率为宗旨,组织建立了生物质化学利用国家工程实验室。通过建立公共开放服务平台、创新研发平台及工程化验证平台,开展生物质化学资源利用技术研究,突破了生物质化学利用的关键技术和工程化技术集成开发,大幅度提高了我国生物质资源利用技术水平和经济效益,显著提升了本领域科技成果转化率、技术研发能力、技术辐射与服务能力等行业自主创新能力,对促进节能减排、建立资源节约环境友好型社会、建设社会主义新农村等具有重要意义。

  基地建设,加速科技成果产业化

  在我国生物质化学利用进程中,研究、开发与产业化的相互脱节,严重制约着生物质化学加工产业的发展。据统计,仅有30%左右的成果应用于工业生产,科技成果转化率极低。

  因此,建设技术工程化、集成化研究开发和成果孵化基地,成了生物质化学利用国家工程实验室建设的首要任务。

  生物质化学利用国家工程实验室开始组建以来,紧紧围绕产业发展需求,重点建设了公共开放服务平台、创新研发平台以及工程化验证平台三大平台,改造建筑面积4600平方米,新建建筑面积2000平方米,新增实验仪器设备148台(套),为开展生物质化学利用技术研发和市场化奠定了基础。

  每个平台下设不同的子平台,覆盖了生物质化学利用的全过程。

  公共服务平台主要负责实验室公共分析测试、产品性能评价、对外技术检测等,由分析测试中心和产品性能评价中心组成,目前已完成改造和装修实验室建筑面积600平方米,新增X射线粉末多晶衍射仪、透射电子显微镜等试验仪器设备14台(套),并已安装完毕投入使用。2009-2013年度,公共服务平台共测试样品20000个,开机时数56000小时,对外检测样品数5500个,对外服务机时15000小时。

  创新研发平台由生物质定向热解气化实验室、生物质液化实验室、生物基材料实验室、生物基绿色化学品设计实验室、系统工程自动控制实验室5个专业研究室组成,改造建筑面积约4000平方米,购置了电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱仪、高压热重分析仪等仪器设备9台(套)。

  工程化验证平台主要负责对已具有自主知识产权的核心技术进行中间性实验研究开发,具备小批量试制条件,主要由生物质定向热解工程化优化耦合技术平台、非木质资源绿色转化制备生物基产品等工程化验证试验线组成,新建建筑面积2000平方米,购置设备125台(套)。

  目前,生物质化学利用国家工程实验室已具备了光谱、色谱、热力学、形态检测等综合性检测能力,仪器水平达到国际先进水平。

  技术研发,提升生物质资源利用率

  依托雄厚的基础设施条件,开展生物质化学利用技术研发是工程实验室的核心工作所在。

  由于我国生物质化学利用工艺、设备和产业化等技术的研究刚刚起步,缺乏综合高效高值化深加工利用技术,创新研究能力薄弱,生物质资源深加工利用率低,产品市场竞争力不强,并且由于生产工艺落后、生产过程粗放,导致二次污染严重、资源利用率和效益低,浪费严重,制约了生物质化学加工产业的规模化发展。

  解决这道难题,生物质化学利用国家工程实验室责无旁贷。

  工程实验室成立以后,以提升生物质资源利用技术水平为目标,重点开展了生物质热化学转化综合利用、非木质资源绿色化学利用生产生物基化工产品等方面的工程化技术研究和验证,及定向热化学反应、水性化反应、绿色催化等绿色化学工程化关键技术与装备的集成创新研究等工作,在农林剩余物多途径热解气化联产炭材料关键技术开发、生物质替代有害原料制备聚氨酯节能保温材料关键技术开发、活性炭微结构及其表面基团定向制备应用技术、松香改性木本油脂基环氧固化剂制备技术与产业化开发等方面开发工程化技术成果6项,突破了生物质化学利用的关键技术和工程化技术集成开发,有效弥补了生物质资源利用方面存在的技术问题。


  以松香改性木本油脂基环氧固化剂制备技术与产业化开发为例。

  工程实验室利用我国丰富的林业特色生物质资源桐油及废弃植物油脂,研发了具有自主知识产权的生物基环保型环氧树脂与固化剂新产品,广泛应用于涂料、胶粘剂等国民经济的各个领域。近3年来,在建成的中试生产线和技术转让项目的生产线上已生产了油脂基聚酰胺固化剂、柔性环氧树脂等产品1.6万多吨,产品销售收入4亿余元、税收总额1898万元、净利润3983万元、出口创汇1076万美元、节支总额886万元,实现了生物质资源和废弃资源高值化利用和节能减排的目的,显著促进了生物质产业及环氧树脂行业科技进步。

  生物质化学利用国家工程实验室负责人蒋剑春告诉《中国绿色时报》记者,工程实验室自建成以来,还先后承担国家科技支撑计划、国家“863”计划、林业公益性科研专项、国际合作项目等各类研发项目累计127项,制修订国家及行业标准43项,与行业企业签订“四技”合同185份,起到了良好的科技推广与示范成效。

  工程实验室还坚持“联合,流动,开放,竞争”的基本原则,积极开展开放交流工作,并牵头行业优势单位机构,组建了生物基材料产业技术创新战略联盟,进一步推动了我国生物质能源与材料产业的发展。

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