全国大学生科技创新项目科研进展

  7月30日,由中国科学院青岛生物能源与过程研究所与河北常青集团石家庄常佑生物能源有限公司联合开发的沸腾床—固定床连续式加氢工艺生产第二代生物柴油技术,在常佑生物能源公司20万吨/年第二代生物柴油生产装置上成功开车。这标志着该技术成为首个采用液态分子催化体系、成功实现商业化二代生物柴油量产的技术。2019年,研发团队开发出先进的“ZKBH均相催化加氢”技术,在此基础上,研发团队对常佑生物能源公司煤焦油加氢装置进行改造,成功实现企业从传统能源化工向生物燃料和绿色能源产业的转型升级。目前全部装置各项运行指标稳定,在生产中可实现高达80%以上的生物柴油收率,达到出口欧盟标准。

  

  我国首台以无烟煤为原料的循环流化床气化装置在贵州安顺宏盛化工成功投运,该装置采用了中国科学院工程热物理研究所循环流化床气化技术,运行效果优良、降本增效显著。无烟煤反应活性低,其转化利用一般采用固定床气化技术,生产自动化程度低,含酚废水排放和焦油污染问题严重。贵州安顺煤属低质无烟煤,灰分高、活性低,气化难度大。该装置实现了安顺无烟煤的高效清洁气化,充分验证了循环流化床气化技术极强的煤种适应性,每年可为企业节约运营成本6600余万元。该装置的顺利投运为合成氨企业摆脱关停困境、实现技术升级提供了经济适用的解决方案,有利于提升我国合成氨领域的环保水平。

  

  中国科学院微电子研究所孵化企业中科微至研制的自动分拣装备系统,在2020年“双十一”期间分拣和输送快递包裹近20亿件,效率比人工分拣提高2至3倍。该设备装配有自主研发的图像型全向大视野高景深自动扫码系统,在读取条码后,可以准确获得包裹上的地址信息,进而实现自动分拣。中科微至从2014年开始研发物流快递包裹分拣系统,经技术攻关,设备成本只有进口产品的1/5至1/4。目前,已初步构建出一套具有自主知识产权的物流智能装备产品体系,在中科院“弘光专项”支持下,分拣系统不断升级,实现了产品系列化,加快了其在快递、电商领域的推广应用。

  

  2020年1月17日,中国科学院大连化学物理研究所与兰州新区石化产业投资有限公司合作的全球首套千吨级太阳燃料合成示范项目在兰州新区试车成功,意味着太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产成功迈出了第一步。

  项目由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇三个基本单元构成,总占地约289亩,总投资约1.4亿元。项目基于大连化物所李灿院士团队开发的两项关键技术:电解水制氢和二氧化碳加氢制甲醇。其中,电解水制氢能耗降低至4.0-4.2度电/方氢,是目前世界上规模化碱性电解水制氢的最低能耗;二氧化碳加氢制甲醇技术使用具有自主知识产权的固溶体催化剂(ZnO-ZrO2),单程甲醇选择性大于90%。项目在兰州新区的大力支持下,从设计到试车成功仅用18个月,走出了一条从实验室研究成果到工业化示范应用的协同攻关之路。

  

  “中科发5号”等系列水稻新品种是种子创新研究院(筹)和遗传发育所李家洋院士团队利用分子设计育种理念培育的标志性品种。2019年,“中科发5号”在吉林省吉林市2000亩示范中脱颖而出,平均亩产比对照增产10%以上,米质达国家优质二级米标准,在产量、抗稻瘟病、米质、抗倒伏、整精米率等方面均表现突出,成功实现了高产优质多抗等优良性状的有机结合及优良水稻品种的高效培育,对引领我国水稻品种升级换代具有里程碑式的意义。“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”相关成果荣获2017年度国家自然科学一等奖和2018年的未来科学大奖。

  

  巨型不锈钢环形锻件是四代核电机组的核心部件。2019年3月12日,在中核集团的大力支持下,金属所采用金属构筑成形技术,利用太钢的高纯净连铸板坯,在山东伊莱特重工公司成功制造了世界上直径最大(15.4米)、单重150吨的无焊缝整体不锈钢环形锻件。在国际上首次实现百吨级金属坯分级构筑成形,具有整体无焊缝、均质化程度高、组织均匀性好的特点,实现了低成本、高质量制造的目标。金属所团队通过变革大锻件“以大制大”的传统路线,开发出多向锻造、分级构筑等系列关键技术,开辟了大锻件“以小制大”的新途径。研究成果入选“壮丽70年共和国发展成就巡礼”。

  

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