技術(shù)動(dòng)態(tài)

由藻類生產(chǎn)原油的連續(xù)工藝

Chem Eng，2014 - 02 - 01

美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種從藻類生產(chǎn)原油的連續(xù)工藝，他們認(rèn)為該工藝可降低基于藻類的燃料的生產(chǎn)成本。該工藝的工作原理是：水熱液化和催化熱液氣化結(jié)合，反應(yīng)溫度350 ℃，反應(yīng)壓力20.7 MPa。西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室稱，該反應(yīng)可將藻類中50%～70%的碳轉(zhuǎn)化為原油。除了原油（由其可得到航空燃料、汽油、柴油燃料）， 該工藝還可生成燃料氣體，以及用來(lái)幫助藻類生長(zhǎng)的水和氮、磷、鉀等養(yǎng)分。

雖然構(gòu)建高壓系統(tǒng)相對(duì)昂貴，但由于不需要用溶劑提取油并免除了能源密集型的干燥藻類步驟，因此降低了成本。目前大多數(shù)基于藻類的燃料生產(chǎn)方法都包括這兩種元素。該反應(yīng)器系統(tǒng)每小時(shí)處理1.5 L漿料。該技術(shù)已授權(quán)給生物燃料Genifuel公司進(jìn)行進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

低成本的固定能量存儲(chǔ)系統(tǒng)商業(yè)亮相

Chem Eng，2014 - 03 - 01

Aquion能源公司開(kāi)發(fā)出采用水基電解液的新型化學(xué)電池，該電池成本低廉、安全、循環(huán)壽命長(zhǎng)，可用于固定能量存儲(chǔ)。Aquion電池采用硫酸鈉水溶液為電解液，該技術(shù)目前已進(jìn)入了商業(yè)推廣階段。Aquion公司首席技術(shù)官及首先開(kāi)發(fā)出該技術(shù)的卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)研究小組負(fù)責(zé)人Whitacre稱，這種水性電解液，比有機(jī)溶劑型電解液更安全。在電池中鈉離子可作為電荷的載劑，而電極由具有立方尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化錳（陰極），以及碳纖維復(fù)合材料（陽(yáng)極）制成。Whitacre解釋：陽(yáng)極上發(fā)生3種不同離子（即Na+，Li+，H+）的贗電容反應(yīng)，用一種簡(jiǎn)單的無(wú)紡棉纖維材料分隔開(kāi)電池的電極。電池系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)電池模塊單元組成。每個(gè)單元能提供150 kW·h功率，并且電池單元之間可以連接以提高其功率。

Aquion公司已完成其位于賓夕法尼亞的裝置生產(chǎn)線的施工。公司預(yù)計(jì)，該電池可在固定長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，例如微電網(wǎng)、離網(wǎng)系統(tǒng)、集成風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等領(lǐng)域。

DSM公司開(kāi)發(fā)出一種超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯膜技術(shù)

High Performance Plastic，2014 - 02

生物醫(yī)學(xué)材料專家DSM生物醫(yī)學(xué)公司開(kāi)發(fā)出一種超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯（UHMWPE）膜技術(shù)。據(jù)稱，這種專有的膜技術(shù)最初將會(huì)在用于治療外周動(dòng)脈疾病的外圍支架中使用。外圍支架可重新打開(kāi)血管,促進(jìn)血液循環(huán),并在最極端的情況下，避免截肢。該技術(shù)稱為Dyneema Purity，隨時(shí)間的推移，該技術(shù)將擴(kuò)大到其他心血管治療領(lǐng)域。這種技術(shù)可替代目前使用的發(fā)泡聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜。

UHMWPE膜是一種不會(huì)引起排斥的惰性材料，它很容易處理并可在較低溫度下加工。與ePTFE薄膜相比，UHMWPE薄膜還具有更高的強(qiáng)度與體積之比，因此制造商可制造較小外形的醫(yī)療設(shè)備，應(yīng)用在微創(chuàng)手術(shù)方面。該膜還能創(chuàng)建疊層結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生多孔，使UHMWPE膜可以接受涂層和藥物。UHMWPE材料可與其他材料結(jié)合，如聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、熱塑性聚氨酯。

Milliken化學(xué)公司推出一種用于聚丙烯門(mén)飾板的合成增強(qiáng)材料

Plast Technol，2014 - 04

Milliken公司的Hyperform HPR-803i鎂基增強(qiáng)纖維將增添到汽車的外門(mén)飾板應(yīng)用中。自2009年推出以來(lái)，Milliken公司的Hyperform HPR-803i材料一直在聚丙烯（PP）復(fù)合物中使用，用于生產(chǎn)汽車內(nèi)部組件，如后擋板和B柱裝飾板等。最近，它被一家歐洲一級(jí)供應(yīng)商用于新生產(chǎn)的跨界車的外門(mén)飾板，顯示其審美以及輕量化的好處。

除歐洲混配商之外，現(xiàn)在可從北美混配商購(gòu)得Hyperform增強(qiáng)的PP復(fù)合物，包括華盛頓賓夕法尼亞塑料公司、Noble聚合物公司、Albis公司。這種增強(qiáng)劑允許汽車設(shè)計(jì)師使用比常規(guī)材料少的填料生產(chǎn)零件并保持其性能，使其重量降低15%。據(jù)說(shuō)，可只用12% HPR-803i材料代替30%滑石生產(chǎn)大型注塑PP零部件。使用這種纖維增強(qiáng)的PP復(fù)合物時(shí)，即使在經(jīng)過(guò)多次回收和混合操作之后，仍能保留材料優(yōu)良的剛度/沖擊平衡和熱變形。研究證實(shí)：這種合成增強(qiáng)材料可改善表面外觀，允許加工者減少顏料用量，同時(shí)滿足色彩要求。還可進(jìn)一步優(yōu)化配方來(lái)提高抗劃傷性。

由工業(yè)二氧化碳培養(yǎng)的海藻制成塑料

Eur Plast News，2014 - 03 - 14

西班牙研究機(jī)構(gòu)Aimplas研究所，以及14個(gè)歐洲合作伙伴推出了一個(gè)項(xiàng)目，目標(biāo)是在光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)微藻，只需利用陽(yáng)光和工業(yè)二氧化碳排放物，為化工行業(yè)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。這一歐洲委員會(huì)資助項(xiàng)目Bisigodos，是第七個(gè)框架計(jì)劃項(xiàng)目，旨在選擇和培育這些微生物新品種，生產(chǎn)人造燃料，然后通過(guò)該公司位于西班牙Alicante的生物燃料系統(tǒng)使該研究商業(yè)化。該項(xiàng)目的范圍和其雄心勃勃的目標(biāo)，需要來(lái)自不同領(lǐng)域的合作伙伴的參與。在第一階段，項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括在實(shí)驗(yàn)室光生物反應(yīng)器中進(jìn)行微藻的最佳品種挑選及培育，這些品種還將被優(yōu)化，以獲得最高產(chǎn)量的產(chǎn)品。微藻在富含二氧化碳的環(huán)境中快速增長(zhǎng)。因此，利用光生物反應(yīng)器，每公頃每年可生產(chǎn)超過(guò)150 t干生物質(zhì)。

日本理化學(xué)研究所等開(kāi)發(fā)出由藍(lán)藻光合成高效生產(chǎn)生物塑料的技術(shù)

石油化學(xué)新報(bào)（日），2014（4791）：21

日本理化學(xué)研究所與馬來(lái)西亞科學(xué)大學(xué)聯(lián)合通過(guò)在藻類（藍(lán)藻）中導(dǎo)入微生物基因，只采用光合成法成功高效地生產(chǎn)出生物塑料聚羥基烷酸（PHA）。

兩國(guó)共同研究小組通過(guò)潛心研究發(fā)現(xiàn)了在藍(lán)藻中導(dǎo)入與合成生物塑料有關(guān)的3種基因（phaB，phaC，nphT7），并通過(guò)采用光合成法對(duì)生物塑料合成的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)。研究結(jié)果表明，該研究小組成功合成出溶液中不含碳相當(dāng)于藍(lán)藻干重14%的PHA，生產(chǎn)效率達(dá)到全球最高水平。另外，在含有微量碳的條件下，加入0.4%（w）的醋酸，可使PHA的產(chǎn)量提高41%。研究結(jié)果表明，采用繁殖力非常強(qiáng)的藍(lán)藻，可高效率生產(chǎn)生物塑料，因此期待大幅降低生產(chǎn)成本以向市場(chǎng)提供更加廉價(jià)的產(chǎn)品。

日本開(kāi)發(fā)出全球耐熱性最強(qiáng)的生物塑料

石油化學(xué)新報(bào)（日），2014（4799）：12

日本北陸先端科學(xué)大學(xué)院大學(xué)與日本筑波大學(xué)共同采用由微生物制得的肉桂類物質(zhì)，通過(guò)光化學(xué)手段，開(kāi)發(fā)出全球耐熱性最強(qiáng)的生物塑料。生物塑料可有效減少二氧化碳排放量和易于廢棄物處理，但它一般是一種很柔軟的樹(shù)脂，存在力學(xué)強(qiáng)度弱和耐熱性差的缺點(diǎn)，因此材料的用途受到限制，目前主要作為垃圾遺棄塑料袋使用。而新開(kāi)發(fā)的生物塑料是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行基因重組，再利用它使糖分發(fā)酵，從而制造出自然條件下幾乎不存在的氨基肉桂酸。然后再通過(guò)光反應(yīng)和高分子化等方法，由氨基肉桂酸聚合成生物基聚酰亞胺。

新方法制備的聚酰亞胺耐熱溫度超過(guò)以往最高耐熱性的芳香族生物聚酯（305 ℃），能達(dá)到390～425 ℃。由于它的耐熱溫度超過(guò)了無(wú)鉛焊接熔點(diǎn)（最高378 ℃），因此預(yù)計(jì)它可作為電器部件使用。并且，它的線性膨脹系數(shù)與金屬一樣低，因此可作為金屬材料的替代材料用于生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周圍部件，由此可達(dá)到汽車輕量化的目的。

日本東麗公司開(kāi)發(fā)出具有高拉伸強(qiáng)度的碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚樹(shù)脂

JETI（日），2014，61（13）：99

日本東麗公司開(kāi)發(fā)出與鋁鑄件具有相同拉伸強(qiáng)度的碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚（PPS）樹(shù)脂，該樹(shù)脂可進(jìn)行注塑成型。在體積相同時(shí)，該產(chǎn)品比鋁鑄件輕45%，且還能保持PPS所具有的耐熱性、阻燃性及耐化學(xué)腐蝕性。與以往的玻璃增強(qiáng)PPS樹(shù)脂一樣，PPS可采用注塑成型機(jī)進(jìn)行成型加工。與金屬材料相比，PPS成型產(chǎn)品的尺寸設(shè)計(jì)自由度高，生產(chǎn)時(shí)可采用各種復(fù)合成型技術(shù)。使用該材料生產(chǎn)的產(chǎn)品在汽車、電器及機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛用途。目前，公司正在加緊研發(fā)確立面向市場(chǎng)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

鋁鑄件是將高溫熔化的鋁液注入模具所得，其具有生產(chǎn)效率高和拉伸強(qiáng)度大等特點(diǎn)，因而在汽車/摩托車車輪、引擎部件和機(jī)械部件的生產(chǎn)中被廣泛使用。但這次開(kāi)發(fā)的碳纖維增強(qiáng)PPS樹(shù)脂，采用東麗公司專有的長(zhǎng)纖維碳纖維增強(qiáng)顆粒生產(chǎn)技術(shù)以及可用于注塑成型工藝的PPS基樹(shù)脂材料生產(chǎn)，拉伸強(qiáng)度與鋁鑄件相當(dāng)，這在全球尚屬首次。

法國(guó)Solvay工程塑料公司開(kāi)發(fā)出新型聚酰胺材料

石油化學(xué)新報(bào)（日），2014 （4748）: 13

法國(guó)Solvay工程塑料公司開(kāi)發(fā)出新型聚酰胺（PA）材料，其商品名為“Technyl One”。

“Technyl One”是可幫助電氣保護(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)對(duì)產(chǎn)品微型化而開(kāi)發(fā)出的一種新型聚合物。與以往的高性能塑料相比，該產(chǎn)品電氣性能更高，其高流動(dòng)性可賦予產(chǎn)品高的生產(chǎn)效率及高的產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度。另外，它與耐高溫基材不同，它不會(huì)對(duì)加工模具和注塑機(jī)造成腐蝕，從而有助于生產(chǎn)商有效地降低生產(chǎn)成本。

“Technyl One”首款產(chǎn)品是一種低煙霧生成和零火焰?zhèn)鞑サ囊涣鞣阑鸩牧?，它是一種創(chuàng)新的聚酰胺材料，可滿足高端電氣產(chǎn)品對(duì)材料的各種苛刻要求，同時(shí)具有易于加工和極強(qiáng)的耐腐蝕性能?！癟echnyl One”的壁厚僅有0.4 mm，但仍可達(dá)到UL94V0的阻燃等級(jí)。并且它具有無(wú)與倫比的熱老化性能，電氣相對(duì)溫度指數(shù)達(dá)150 ℃，從而彌補(bǔ)了材料與高溫聚合物之間的性能差距。

日本三菱人造絲公司開(kāi)發(fā)出高性能中彈性模量的碳纖維

石油化學(xué)新報(bào)（日），2014（4789）：17

日本三菱人造絲公司開(kāi)發(fā)出新型高性能中彈性模量的碳纖維，其商品名為“Pyrofil MR70”。新產(chǎn)品MR70的強(qiáng)度約為7 GPa，彈性模量約為325 GPa。與以往中彈性模量碳纖維MR60相比，MR70產(chǎn)品的強(qiáng)度提高了約20%、彈性模量提高了10%左右。新產(chǎn)品MR70已經(jīng)在風(fēng)橋生產(chǎn)廠的現(xiàn)有裝置上開(kāi)始生產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)飛機(jī)和體育休閑等高端產(chǎn)品。

碳纖維主要作為飛機(jī)和汽車等構(gòu)造部件和高檔的體育休閑服材料，可達(dá)到產(chǎn)品輕量化的目的，從而被廣泛使用。但為了使產(chǎn)品輕量化就必須提高材料強(qiáng)度，同時(shí)要求產(chǎn)品壁厚變薄，這要求對(duì)產(chǎn)品的彈性模量進(jìn)行改良。以往，很難制備強(qiáng)度與彈性模量相互兼?zhèn)涞奶祭w維。但新產(chǎn)品MR70通過(guò)改善母體的制造工藝來(lái)彌補(bǔ)產(chǎn)品的一些缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的精確控制，從而達(dá)到強(qiáng)度高、彈性模量適宜的目的。

三菱人造絲公司已經(jīng)開(kāi)始在日本國(guó)內(nèi)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)，并開(kāi)始向飛機(jī)和運(yùn)動(dòng)休閑服裝生產(chǎn)客戶提供樣品。

西安近代化學(xué)研究所縮合胺化合成乙二胺項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收

西安近代化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)的縮合胺化合成乙二胺中試工藝研究項(xiàng)目，通過(guò)科技部組織的驗(yàn)收。

縮合胺化合成乙二胺項(xiàng)目是在低壓條件下，以乙醇胺和液氨為原料，在高效胺化催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)合成乙二胺，并聯(lián)產(chǎn)哌嗪及三乙烯二胺?？蒲腥藛T對(duì)胺化反應(yīng)過(guò)程的催化劑、反應(yīng)工藝及胺化產(chǎn)物的分離工藝與精制工程技術(shù)、產(chǎn)品分析方法和分析標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，已形成年產(chǎn)200 t 乙二胺產(chǎn)品生產(chǎn)能力的工藝包。

（“技術(shù)動(dòng)態(tài)”均由全國(guó)石油化工信息總站提供）

（本欄編輯 張艷霞）