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2018年度省科技奖励项目公示(煤气干法一体化脱硫铁基脱硫剂的脱硫机理和动力学)

 

 

根据《关于2018年度辽宁省科学技术奖提名工作的通知》的规定,现将辽宁科技大学拟提名参加2018年度辽宁省科技奖励评审的1个项目予以公示。

自即日起7日内,任何单位或个人对公示项目的创新性、先进性、实用性及推荐材料的真实性和项目主要完成人、主要完成单位及排序持有异议的,可以书面形式向辽宁科技大学提出,并提供必要的证明材料。为便于核实查证,确保实事求是、客观公正地处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议,不予受理。

特此公示。

联系单位:辽宁科技大学

通讯地址:辽宁省鞍山市铁东区千山中路185号

联系电话:0412-5928161

 

附件:辽宁科技大学拟提名的2018年度省科技奖励项目

                       

 辽宁科技大学

                             2018年5月14日

2018年度省科技奖励申报项目公示

项目名称

煤气干法一体化脱硫铁基脱硫剂的脱硫机理和动力学

提名者

辽宁科技大学

提名意见

申请人是我校化学工程与技术学科带头人和我校首批领军人才,辽宁省首批特聘教授。申请人带领的研究团队在国家自然科学基金、博士点基金和国际合作荐等资助下,对“煤气干法一体化脱硫铁基脱硫剂的脱硫机理和动力学”进行了系统深入的研究,取得了一些重要的理论进展,形成了具有原创性的煤气一体化脱硫技术和理论。该理论成果对煤气干法净化技术的研发具有重要的意义。同意推荐申报省级自然科学成果二等奖。

项目简介

本项目在国家自然科学基金、教育部博士点基金和国际合作项目的资助下,通过利用自制的煤气干法脱硫实验装置,结合多种先进分析仪器,利用自主研发的铁基多元脱硫剂对高温煤气和焦炉煤气的无机硫和有机硫进行一体化脱除,对一体化脱硫过程中的硫化机理和动力学进行了系统和富有创新性的研究,取得了较系统的煤气一体化脱硫理论,在此基础上形成了煤气干法一体化脱硫净化的创新技术路线和创新性成果。

高温煤气脱硫是煤气化多联产系统的重要配套技术之一。而焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭高温干馏出气体副产品,其产量仅次于焦炭产品。随着国家对大气污染控制尤其是雾霾治理的力度日益增强,因此深度脱除煤气中硫化氢、羰基硫和氮氧化物前驱体等污染物,对减少大气污染排放、加强环境保护、减轻设备腐蚀以及煤气的深度利用等均具有重要的意义。本项目通过深入系统的实验和分析,利用自主研发的系列铁基脱硫剂产品进行煤气的一体化脱硫,建立了铁基纳米金属氧化物脱硫剂一体化脱硫过程中活性组分与其脱硫能力的定量关联,获得了铁基脱硫剂具有最高脱硫活性的技术参数;研究了煤气脱硫过程中脱硫剂物理化学结构的变化及其对高温煤气和焦炉煤气中H2SCOS脱除的影响机制;从实验和理论上分析以褐煤半焦为载体的铁基脱硫剂在硫化过程中硫化氢和羰基硫之间的关联和机理,为实现高温煤气和焦炉焦炉煤气从低温到高温脱硫一体化技术奠定理论基础和技术支撑。

在本项目研究过程中,形成了系统的煤气一体化脱硫的基础理论系统,并获得一系列具有自主知识产权的学术成果,其中包括3项目国家发明专利和20余篇期刊学术论文。其中2010年在国际期刊《Fuel》(SCI影响因子为4.601)上发表的学术论文“Removal of sulfur at high temperatures using iron-based sorbents supported on fine coal ash”引用次数已达57次。多篇学术论文的引用次数超过10次。本项目所研究的煤气一体化干法技术如能应用到焦炉,则可简化焦炉煤气的净化系统,降低焦炉煤气净化系统的投资成本,提高鞍山地区及至全国焦化企业的竞争力,实现焦化行业可持续发展。研发的煤气一体化脱硫技术,已与多家企业进行了洽谈,具有很好的推广应用前景。

通过本项目的研究,培养了2名博士研究生和11名硕士研究生,形成了稳定的科研方向和研究团队,对辽宁科技大学化学工程与技术一流学科的发展形成了很好的支撑。形成的多项成果具有很高的科学理论水平,带动了辽宁科技大学煤化工特色学科方向的发展。

客观评价

本项目于2010年在《Fuel》上发表的题为“Removal of sulfur at high temperatures using iron-based sorbents supported on fine coal ash”的研究性论文,他引次数为49次(Web of Science)。该篇论文多次被Applied Catalysis B-Environmental (IF:9.446)Chemical Engineering Journal (IF:6.216)Environmental Science & Technology (IF:6.198)Fuel (IF:4.601)Energy Conversion and Management (IF:5.589)Fuel Processing Technology (IF:3.752) 等高水平 SCI 期刊论文引用。这说明本项目在煤气脱硫方面的工作所形成的系统理论具有一定的先进性,在较大范围内已被同行认可。

推广应用情况

本项目对铁基纳米金属氧化物脱硫性能进行了系统的研究,发现铁基纳米金属氧化物脱硫剂具有极高的硫化活性,能实现对煤气中H2SCOS进行同时有效脱除,相关成果已发表在FuelFuel Processing TechnologyChemical Engineering Journal 等国际期刊,并申报3项国家发明专利。

主要知识产权证明目录(不超过10件)

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利有效状态

发明专利

一种半焦高温煤气脱硫剂及其应用

中国

ZL200710010608.2

2009122

575015

沈阳航工工业学院

余江龙,常丽萍,张志强,谢巍,谢克昌

有效

发明专利

以粉煤灰为载体的高温煤气脱硫剂

中国

ZL200710158238.7

201168

792589

沈阳航工工业学院

余江龙,谢巍,常丽萍,谢克昌,王德海

有效

发明专利

一种适用于煤基气体的一体化中高温煤气净化方法与设备

中国

ZL201010205327.4

2013313

1149193

沈阳航空航天大学

余江龙,常丽萍,王冬梅,尹丰魁,杨利,谢克昌

有效

完成人情况

摘自省级自然科学奖提名书中“主要完成人情况表”中姓名、排名、行政职务、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目贡献。

1、余江龙,第一完成人,辽宁科技大学化学工程学院教授、博导、辽宁先进煤焦化省重点实验室主任、辽宁科技大学清洁能源与燃料化学研究所所长。负责项目的整体设计和协调工作,进行项目可行性研究、确定计划、分工协调,推进和协调项目的开展。提出了煤气干法脱除有机和无机硫一体化的理论;提出了利用褐煤半焦作为载体担载纳米铁基多元氧化物脱硫的技术方案和机理;提出了高温煤气一体化净化的技术路线;提出了高温煤气和焦炉煤气从高温到低温脱硫的基本机制;通过项目对年青老师进行培养。是相关主要论文的通讯作者,第一作者论文2篇,专利3项。

2、窦金孝,第二完成人,辽宁科技大学化学工程学院讲师。负责本项目中利用褐煤半焦负载铁基金属氧化物焦炉煤气脱硫的研究,明确了脱硫剂脱除焦炉煤气中硫化氢和羰基硫的机理和反应路径;参与了自然科学基金等相关项目的实验研究工作。发表SCI期刊论文3篇。

3、尹丰魁,第三完成人,辽宁科技大学化学工程学院讲师。负责本项目中高温煤气脱硫实验和技术参数设计与优化;发现了褐煤半焦负载铁基纳米金属氧化物化学结构变化与硫化性能的定量关联;参与焦炉煤气干法净化的部分实验研究。发表SCI期刊学术论文2篇,参与多项发明专利的撰写。

完成单位及创新推广贡献

辽宁科技大学。本项目团队通过利用自制的煤气干法脱硫实验装置,结合多种先进分析仪器,利用自主研发的铁基多元脱硫剂对高温煤气和焦炉煤气的无机硫和有机硫进行一体化脱除,对一体化脱硫过程中的硫化机理和动力学进行了系统和富有创新性的研究,取得了较系统的煤气一体化脱硫理论,在此基础上形成了煤气干法一体化脱硫净化的创新技术路线和创新性成果。

完成人合作关系说明

1、余江龙(第一人)、窦金孝(第二人)、尹丰魁(第三人)共同完成与本项目相关系列论文及专利。

2、余江龙(第一人)、窦金孝(第二人)、尹丰魁(第三人)共同完成与本项目相关的论文“Ultrasonic-assisted preparation of highly reactive Fe–Zn sorbentssupported on activated-char for desulfurization of COG”等