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01. 成果簡介 近年來，隨著氫能利用技術發展逐漸成熟，應對氣候變化壓力持續增大，以及氫能市場前景巨大，氫能在世界范圍內備受關注，世界發達國家均將氫能及綜合應用作為未來能源發展的重點方向之一。燃料電池汽車融合了內燃機汽車和純電動汽車的優點，不僅具有零排放、高效與高功率密度的優勢，而且續駛里程足夠長，被業界公認為是新能源汽車的發展趨勢。經過北京奧運會23輛、上海世博會的196輛燃料電池汽車的批量示范驗證和多輪技術迭代優化，燃料電池汽車開始進入交通運輸領域的主戰場，從2013年開始，歐、美、日、韓的燃料電池汽車相繼上市銷售。與國外發展路徑不同，我國從燃料電池商用車切入推進氫能在交通領域的應用，氫燃料電池商用車已實現小批量生產并在上海、北京、河北、廣東等地示范運營。氫能行業迎來了產品孕育的發展機遇。 膜電極作為燃料電池發動機的核心部件，代表企業如美國GORE公司、英國Johnson Matthey公司。本項成果提供了一種制備膜電極的技術，創新點為：1）采用“熱定型法”工藝制備催化層，優化電化學三相界面和促進多相傳質，解決了傳統膜電極性能低、壽命短瓶頸問題；2）發明了將質子交換膜和催化層封裝在氣體擴散層內的一體化膜電極產品，提升了燃料電池的一致性和可靠性,并提高了電堆生產效率。該項成果已應用于示范項目，應用情況良好。性能指標：1）面電導: >40S/cm22）拉伸強度: >35MPa3）H2滲透率:<2mA/cm24）0.6V@2.5A/cm2 (測試條件：1.5atm,70℃,空氣計量數2.3,濕度80%)5）壽命:20000小時（加速老化法,10%性能衰減）02. 應用前景 燃料電池03. 知識產權 本項成果已申請專利22項。04. 團隊介紹 團隊在燃料電池應用研究方面已有超過20年的技術積累，在技術開發和成果轉化過程中，先后獲得“第十九屆全國發明展覽會發明獎”金獎、北京市第三屆發明專利獎一等獎、“清華大學科研成果推廣應用效益獎”二等獎、“第十屆國際發明展覽會發明獎”金獎、湖北省技術發明獎等多項獎勵。負責人為副教授、博士生導師，累計在多個國際權威期刊上發表SCI論文96多篇，申請發明專利60余項。05. 合作方式 技術許可。06.聯系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangcheng@tsinghua.edu.cn

成果與項目的背景及主要用途： 高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非 常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和 含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直 接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。 高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加 氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資， 又能降低過程的能耗。 各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。 技術原理與流程簡介： （1）化學品提取：綜合精餾、結晶、萃取等分離方法可得到符合下游廠家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多種產品； （2）剩余餾分加氫精制制備清潔燃料：提取化學品后剩余煤焦油的利用價 值較低，可通過加氫精制過程，進行芳烴飽和、脫硫、脫氮，得到產品硫氮含量 符合國家標準的清潔燃料； （3）通過利用加氫過程的放熱，優化工藝過程，實現能量的合理利用。 技術水平及專利與獲獎情況： 在煤焦油加工方面，天津大學具有工業萘加工，洗油加工，蒽油加工的工業 化經驗，在此基礎上開發的高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術處于國內領先 30天津大學科技成果選編 水平，該技術成套工藝包的開發正在進行之中。 應用前景分析以及效益預測： 根據當前國家產業政策，發展新型煤化工生產潔凈能源和可替代石油化工產 品必將成為國內未來發展的主流方向。煤焦油寬餾分油中含有多種高附加值的化 工產品，在加氫之前首先加工提取這些化工產品，再對剩余的油品進行加氫，既 不影響加氫原料油的質量，又能進一步提高焦油加工的效益。 應用領域：高溫煤焦油深加工領域 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 有穩定的煤焦油來源；廉價的氫氣來源； 合作方式及條件：雙方共同協商

高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資，又能降低過程的能耗。各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。

空氣壓縮機為燃料電池提供電化學反應所需要的氧氣。將空氣壓縮到一定壓 力（通常在 1.3~3.2bar 范圍內），有助于提高電堆的功率密度，是燃料電池汽 車降低成本、實現輕量化的重要技術手段。為了滿足燃料電池最高功率，空氣壓 縮機應保證足夠的流量，根據估算，100 kW 的電堆功率大約需要 300 Nm3·h-1 的空氣。除了保證一定的壓力和流量外，燃料電池車用空氣壓縮機還需要滿足其 他要求，包括壓縮氣體絕對無油，以防止催化劑中毒；壓縮效率高，減少壓縮氣 體需要的額外能耗；能對啟停、加速、剎車、制冷、供熱等各種工況變化做出準 確、快速響應，具有良好的工況適應性；在極端工況和氣候條件下，具有良好的 可靠性和長久的壽命，且維護簡便；結構緊湊，體積小，重量輕。對效率、可靠 性、工況與環境的適應性、體積與重量等指標的綜合要求，特別是對壓縮氣體絕 對無油的嚴格限制，使得燃料電池車用空氣壓縮機的產品研發及其產業化存在不 可忽視的技術挑戰。

研究方向：微生物基因組學和功能基因組學、極端微生物和工業（環 境）微生物學。 項目簡介： 厭氧氨氧化反應器 硫酸鹽還原反應器 好氧附著反應器 出水 進水我國的清潔船舶燃料油（重油型）缺口巨大，每年進口 1000 萬 噸以上。目前，國內外均采用調和技術生產船舶燃料油，國內大部分 產品均為中高硫燃料油（硫含量約為 1.0～3.5%）。傳統調和技術技術 含量低、生產成本高，且無法實現對劣質原料的有效利用，造成清潔 型燃料油產能的嚴重不足。以歐盟標準的低硫（硫含量<0.1%）清潔 船舶燃料油為例，其需求量大且價格昂貴，當前國內無生產企業，全 部依靠進口。2020 年，船燃硫含量標準將在全球范圍內由現行<3.5% 大幅提升至<0.5%。與此同時，國內石油煉化每年產出約 2500 萬噸 油漿或渣油，大部分作為劣質鍋爐燃料低價銷售，與清潔船舶燃料油 之間存在巨大價差。因此，將劣質重油轉變為清潔船舶燃料油具有十 分重要的應用價值，潛在的市場價差每年可達 2000 億人民幣以上。 我課題組開發的生物煉化技術可彌補加氫法等在重油脫硫脫氮 應用上的缺陷和弊端（如：粘度降低、催化劑中毒等），可重點去除 高硫原油、渣油和油漿等劣質油品中的有機硫氮以及重金屬等其它有 害固雜成分，且保證油品的高粘度。已與多家企業合作完成 800 余次 生物脫硫技術測試，脫硫效率可達 30～60%，并初步建立 1～5 噸的 中試裝置。試制的清潔型 180#和 380#船舶燃料油產品經國家權威檢 測機構鑒定優于國際標準。該項技術實現突破，可替代傳統調和技術， 為石化企業、船舶燃料油經銷企業提供高品質清潔燃料油的生產和油 品升級服務。僅需約 200～300 元/噸成本即可實現劣質油漿轉化為優 質清潔船舶燃料油（價差大于 1000 元/噸），具顯著的經濟、社會和環 保效益。我課題組基于生物煉化核心技術（8 項專利）已開發以下四項技 術，均有較好應用效果，可實現工業化。包括： 1）清潔船舶燃料油制備技術（中試） 2）油漿的生物清洗技術（中試） 3）生物乳化油制備技術（中試） 4）石油污染生物修復劑（產品成熟） 

? 重油作為工業生產的基本燃料，廣泛應用于工業生產的各個領域。目前，我國每年用作燃料的重油在4000萬噸以上，節約使用重油，有著重要的節能意義。改善重油的燃燒狀態，使重油在爐內充分燃燒，是節約使用重油的關鍵。使用乳化重油改善重油燃燒時的霧化狀態，從而達到節油的目的，已成為國內外專家的普遍共識，并得到了科學的驗證。生產高效、節能和環保的乳化重質燃料的關鍵技術在于重油乳化劑的選擇，該項目的技術人員在分析總結國內外多種重油乳化劑、添加劑配方的基礎上，采用計算機均勻設計原理開發的重油乳化劑具有以下

儀器概述 本儀器是根據中國石油化工行業標準SH/T0175《餾分燃料油氧化安定性測定法》設計制造的。適用于用加速法測定餾分燃料油的氧化安定性能。用加速氧化法測定中間餾分燃料油的固有安定性能，是油品開采、生產、使用單位，各相關院校、科研部門等測試餾分燃料油氧化安定性能首選的一種自動化儀器。 技術參數 1、工作電源：AC220V±10% 50Hz 2、顯示方式：電腦觸摸屏控制 3、恒溫精度：95℃±0.2℃ 4、氧化計時：16h±0.2h 5、工作方式：自動加溫，自動控溫 6、氧 化 管：硼硅玻璃材質，符合SH/T0175標準 7、氧氣流量：50±5ml/min 8、冷卻計時：≤4h 9、試樣數量：6路，同時可作6個試樣 10、 氧化穩壓閥：在流量計前配有穩壓閥 性能特點 1、彩色觸摸屏顯示，單片機控制系統，控制全過程，啟動開始實驗后，免看守。 2、儀器由加熱水浴，冷卻暗箱，流量控制系統，溫度控制系統組成。 3、控溫精準，溫度范圍可達到 100℃，溫度控制穩定精準，可達到 0.1℃。 4、溫度控制安全方面，設有超溫斷電裝置。具有故障自動診斷，自動報警。 5、流量計可測量 3±0.3 L/H 氧氣，每個流量計配一套氧化裝置，而且在流量計前配有穩壓閥。 6、智能化控制，試樣氧化時間自動控制，到時系統報警提示。 7、流量控制由流量計等組成。可直觀方便的調節氧氣流量達到試驗要求。 8、配備的暗箱可以實現氧化管的冷卻要求，可直接放入其中，進行室溫冷卻。 9、恒溫浴全不銹鋼材質，耐腐蝕，整機呈落地款式，底部裝有活動支腳，搬移方便。 網址鏈接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=749

截至2011年底，國內醋酸產能超過800萬噸，醋酸產能嚴重供大于求，醋酸裝置開工率不 足70%，開發醋酸下游產品具有廣闊的市場前景。2011年我國燃料乙醇產量約200萬噸，燃料 乙醇的需求在不斷增長，預計2015年，按照國內目前使用的E10 (汽油中摻混10%的乙醇) 標準 計算，對燃料乙醇的需求將達1000萬噸。我國對乙醇的潛在消費需求，為醋酸加氫制備乙醇技 術帶來了良好的市場機遇。目前的醋酸價格持續低迷，而乙醇需求增長潛力巨大，而目前糧食 乙醇的發展受到限制，醋酸加氫制備乙醇技術將帶來顯著的經濟效益及社會效益，對替代傳統 的糧食發酵路線，緩解石油資源緊缺的矛盾，提高我國能源安全，具有重要的戰略意義和深遠 影響。

2012年，國內甲醇產能超過5000萬噸，甲醇產能嚴重供大于求，開發甲醇下游產品具有廣 闊的市場前景。2011年我國燃料乙醇產量約200萬噸，燃料乙醇的需求在不斷增長，預計2015 年，按照國內目前使用的E10 (汽油中摻混10%的乙醇) 標準計算，對燃料乙醇的需求將達1000 萬噸。我國對乙醇的潛在消費需求，為甲醇直接制氫技術帶來了良好的市場機遇。目前的甲醇 價格持續低迷，而乙醇需求增長潛力巨大，而目前糧食乙醇的發展受到限制，甲醇制乙醇技術 將帶來顯著的經濟效益及社會效益，對替代傳統的糧食發酵路線，緩解石油資源緊缺的矛盾， 提高我國能源安全，具有重要的戰略意義和深遠影響。

成果簡介：重油作為工業生產的基本燃料，廣泛應用于工業生產的各個領域。目前，我國每年用作燃料的重油在 4000 萬噸以上，節約使用重油，有著重 要的節能意義。改善重油的燃燒狀態，使重油在爐內充分燃燒，是節約使用 重油的關鍵。使用乳化重油改善重油燃燒時的霧化狀態，從而達到節油的目的，已成為國內外專家的普遍共識，并得到了科學的驗證。生產高效、節能和環保的乳化重質燃料的關鍵技術在于重油乳化劑的選擇，該項目的技術人&nbs