用科技描绘碧海蓝天

   2012-05-30 中国化工报李闻芝 李晓岩 郁红

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本届科博会上,祥天科立泰空气动力机械有限公司推出了“空气能源”和“空气动力”领域最新的科研成果与产品,主要有综合自然能源风塔发电站系列、空气动力发电机组系列、空气动力汽车系列等七大系列。图为综合自然能源的风塔发电站。据介绍,该发电系统运行过程是物理现象,替代化石燃料,无碳排放,且具有占地面积小,发电成本低廉等优势。


  【海洋科技篇】 开启科技兴海新时代


  有人说,“21世纪是海洋的世纪。”去年9月,我国颁布实施《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》,表明了以科技引领海洋经济发展的决心。本次科博会上,以探索海洋、开发海洋和保护海洋为主旨的海洋科技专题展作为一个单独展馆首次亮相,充分展示了我国在海洋技术领域取得的最新成就。


  国家海洋局海水淡化与综合利用研究所的展台矗立在海洋科技馆最醒目的位置。据该所技术人员介绍,他们此次推介的技术多是已实现产业化的成熟技术。如浓海水制取膏状氢氧化镁技术,其万吨级示范工程实现了钙法制备高质量氢氧化镁产业化的技术突破。低温多效海水淡化设备也是他们的强项,由其设计完成的2×4500吨/日和4×3000吨/日海水淡化设备作为目前国内拥有自主知识产权的最大的低温多效海水淡化设备已成功出口海外。


  此外,去年通过验收的“十一五”国家科技支撑计划项目——浓海水综合利用新工艺关键技术研究课题,优化并集成了浓海水提镁、溴、钾、钙等技术,开发出了浓海水常量元素全利用和浓海水“零排放”综合利用新工艺,最终可形成海水提铀/锂高效吸附剂,新型纳米、亚纳米富集材料,以及高效复合肥料等高附加值产品。


  横跨海洋和化工两大科技领域的海洋化工研究院在海洋涂料方面颇有建树。此次展会上,他们带来了研究院三大核心技术:防污涂料、重防腐涂料和功能型涂料与功能材料。防污涂料是海洋涂料中最为重要的涂料品种,他们展出的长效防污涂料曾获国家国防科技和中国船舶集团科技进步一等奖,目前国内新型潜艇全部采用该成果;甲板防滑涂料具有优异的防腐性能,防滑摩擦力大,综合性能达到国外同类涂料的先进水平,已实现销售过亿元。该院还是国内唯一开展固体浮力材料研究的单位,他们开发的固体浮力材料替代了昂贵的进口材料,满足了现有水下设备的使用要求。


  海洋微藻作为“后石油时代”有望破解能源危机的一把钥匙,具有产能大、无污染、可再生等优点,发展前景广阔。国家海洋局第一海洋研究所展示了他们在海洋微藻制备生物柴油方面的最新技术进展。该所科研人员已分离出可产油的海洋微藻200多株,其中两株产油率达到20克/平方米·日,极具开发潜力。该所还在东营建立了海洋微藻跑道池开放式培养体系,开发出微藻超声波直接合成生物柴油的专利技术,制备出的微藻生物柴油主要指标符合国家标准。


  随着近期海洋石油平台污染事故的频频发生,海洋的生态保护问题也随之浮出水面。从国家海洋局北海环境监测中心展台前驻足的人流不难看出人们对此类问题的关注度正在快速提升。该中心研发了石油平台使用的油膜探测仪、雷达溢油监测系统、油膜监测仪等,推出了一套渤海石油平台及邻近海域环境污染监控、预警及应急支持系统,实现了数据管理、溢油预警预测、溢油量估算、溢油应急处置、污染评价、决策支持等功能。该一体化监视监测平台已在蓬莱19-3平台溢油事故中进行了示范应用。


  将人类活动产生的二氧化碳捕获并封存到海底地质构造中,已成为最现实的二氧化碳减排对策之一。在海洋科技专题展区,国家海洋环境监测中心展示了由其牵头承担的海洋公益性行业科研专项重点项目——中国二氧化碳海底封存能力评估与风险控制技术预研究项目的完成情况。3年多来,项目组自主研发了二氧化碳泄漏模拟实验装置及深海生物培养装置各一套,初步建立了我国近海二氧化碳泄漏情景下不同海域生态评价指标体系,初步规划了我国海洋二氧化碳封存区,为我国未来实施二氧化碳海底封存奠定了基础。


  【新能源篇】 尖端科技构建能源新格局


  国家发改委能源研究所副所长戴彦德认为,解决能源问题要从开源节流两方面着手:一个是供应端,一是消费端。其中,供应端的形势十分严峻,我国的石油和天然气的储量不到世界人均水平的10%,煤炭也只有50%左右,因此,未来要逐渐增加低碳、高效、清洁、可连续再生的新能源的开发,替代高碳的化石能源。


  以新一代信息技术、新能源、生物制药、高端装备制造、新材料等为代表的新兴产业是本次科博会的重头戏。而配合低碳理念的推广,一些新能源企业主打“绿色”牌,为提前进入盛夏的北京带来丝丝清凉。


  中氢联合能源科技有限公司在展会上展示了清洁高效的新能源——氢能。该公司总裁唐一文告诉记者,氢能是一种高效的新型能源,也是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源。氢能动力强劲、安全环保,在化工、火力发电、冶金等高耗能领域的应用十分广泛,有着良好的发展前景。中氢联合公司制定的煤氢混烧、油氢混烧、气氢混烧三大系列解决方案,以水剂氢氧发生装置产生的氢气与传统燃料混合,混入25%以上就可直接降低燃煤成本30%以上、燃油成本30%以上、天然气成本25%以上,并减少有害气体排放高达85%以上。


  唐一文进一步向记者介绍说,目前,市场上提供的氢气有96%是由煤、石油和天然气等化石资源加工过程中的副产物制取的。随着我国经济技术的快速发展,高纯氢的市场需求量不断提升,但是由化石燃料的副产氢提取高纯氢的成本高,而且加工过程中会造成大量的温室气体排放。此外,氢气密度太小,必须压缩才能运输和储存,而且闪点很低、容易爆炸,传统的氢气压缩和运输方式造成大量能源消耗,不仅浪费资源,也对环境造成不利影响,制约了氢能的推广应用。 


  而中氢联合公司开发成功的水剂氢氧发生装置通过高科技手段将氢能产业从传统的桎梏中解放出来。它不仅运行成本低廉,与标准电解水制氢相比,每生产1标准立方米的氢可节省电费0.72~1.8元,而且可以减少温室气体排放。“在能源短缺的今天,我相信这样的新能源技术具有很高的商业价值和广阔的市场前景。”唐一文表示,中氢联合公司力争3年内在全国建5个集低碳、环保、新能源产业于一体的氢能项目基地,每个氢能项目基地投资5亿元以上,为我国经济可持续发展提供有力保障。


  记者了解到,该技术提供的氢能源已经应用于化工领域:一是用水剂氢氧源混烧装置制热,为化工厂提供高效的热源;二是用水剂氢氧源发生装置生产氢气用于催化、还原等反应。 


  除新能源企业外,还有不少企业通过新材料的研发,推动了光伏太阳能等新能源产业的发展。内蒙古神舟硅业有限责任公司展出的国家支撑计划项目——三氯氢硅歧化法制备高纯硅烷技术研究,将重点突破高效节能低成本多晶硅生产新技术,改善硅烷法技术流程,可实现硅烷生产关键装备和材料的国产化,进一步降低硅烷项目的扩建成本。


  中山大学展出的纳米改性光伏/光热组件用高分子材料项目,则研发出太阳能光伏组件用的高分子封装材料和光热组件用交联聚乙烯管材专用料,前者将封装胶膜的固化温度降低了20℃,固化时间缩短了10分钟,并将使用寿命延长至25年;后者则具有高阻隔性,抗氧抗氯,防止微生物滋生等特殊性能。这些材料已在太阳能产业得到推广应用。


 

 

在本届科博会上,海洋科技作为明星展台,吸引了不少眼球。图为观众正在品尝由小型海水淡化机处理过的饮用淡水。  (CFP供图)


    【节能减排篇】新技术“嫁接”老产业


  除精彩纷呈的展览现场之外,2012循环经济成果与节能减排技术展览会、2012低碳经济国际研讨会暨低碳技术和重大项目推介会等多场会议论坛也与科博会同期举办,共同将主题锁定绿色、节能、环保。与此同时,2012第三届节能中国推介活动发布仪式暨中国能源战略高层论坛隆重举行,将关注点聚焦到了化工等传统产业的技术节能上。


  此次发布仪式上,第三届节能中国十大贡献单位、节能中国十大应用新技术、节能中国先进单位分别揭晓,能源化工企业成为其中的亮点。


  作为第三届节能中国十大贡献单位,山西天泽煤化工集团股份公司2011年吨合成氨综合能耗实现1158千克标煤,较《合成氨单位产品能源消耗限额》(GB21344-2008)中规定的合成氨单位产品能耗限额先进值低342千克标煤,处于国内同行业先进水平。节能成果的取得正是科技创新的结果。


  记者了解到,该公司一方面淘汰了落后的高耗能设备,另一方面采用先进的大型合成氨和尿素生产技术装备,提高了装置的科技含量,取得了显著的节能减排效果。例如,该公司采用脱碳闪蒸气变压吸附回收技术,对生产过程中产生的闪蒸气中的CO、H2进行变压吸附回收,年可节约标煤12924吨;此外还投资2000万元在永丰公司建设6兆瓦余热回收发电项目,实现年发电3514万千瓦时,节约标煤4368吨。


  凭借自主研制生产的JM-1燃油增效剂,上海集能化工有限公司入围第三届节能中国先进单位。这种增效剂适用于多种燃油,能有效抑制燃油氧化反应链,可防止燃油老化,抑制积碳、杂质的产生。该技术是将有自修复功能的纳米稀土材料微量添加到汽柴油及重油等多种燃料中,使油品既具有节能减排的效果,又具有延长质保期、保养用油设备的功能。经测算,使用JM-1燃油增效剂的设备在运作过程中的综合节油率能达3%以上。该项目还被列为中国交通能源推广项目。


  另一家入围第三届节能中国先进单位的新奥能源服务有限公司则形成了以气化采煤、催化气化、生物能源与泛能网技术为核心的四大技术体系。截至2011年底,已在上海、天津等地开展了多个清洁能源整体解决方案应用项目,帮助客户实现节能减排目标。


  在本次科博会上公布的第三届节能中国十大应用新技术中,山西蓝天环保设备有限公司的新型节能环保型煤粉工业锅炉技术名列其中。该技术以煤粉燃烧为核心,包括了煤粉接受、储备、输送、燃烧及点火、锅炉换热、烟气净化、自动控制等技术,构成了完整成套新型工业锅炉的技术系统。据介绍,该技术有两个显著特征:一是节能高效,煤粉燃尽率达到98%以上,锅炉运行热效率达88%以上,比传统燃煤锅炉节能达35%以上;二是环保清洁,通过脱硫和袋式除尘,排烟含尘≤30mg/Nm3、SO2≤100mg/Nm3、NOx≤200mg/Nm3,高于国家排放标准,满足环保要求。2011年该技术共实现节煤量(折合成标准煤)133万吨,减少SO2排放约2.4万吨,减少粉尘排放约0.11万吨。


  “能源科技创新是节能减排、提高能效、推动能源生产和利用方式变革的关键因素。”在科博会期间举办的中国能源战略高层论坛上,国家能源局副局长吴吟如是说。

 

左图为第三届节能中国十大应用新技术颁奖现场。 (本报记者 潘杰 摄)

 
 
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