一三五规划

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一三五规划

一三五规划

一个定位

面向国家能源与国防安全战略需求,面向国民经济主战场,以协调解决能源利用效率与生态环境问题和重点突破制约国家战略性新兴产业发展的先进材料瓶颈为目标,围绕煤炭清洁高效利用、新型炭材料制备与应用和可再生能源转化利用开展定向基础研究、关键核心技术和重大系统集成创新,建设在国际相关领域具有重大影响力的现代化专业研究所。

三个重大突破

重大突破一:突破制约煤制油产品结构与能效的关键技术,实现煤制油技术的升级换代

针对费托合成产物深加工尚未形成完整的技术体系,开发费托产品加氢精制生产超清洁汽油成套技术,实现超清洁汽柴油多元油品生产的百万吨工业化应用;研发费托产品加氢异构化制备API III+类高端润滑油基础油技术,实现万吨级工业示范;开发低阶煤分级液化成套技术,并实现工业示范,生产航煤和高密度的特种燃料。

重大突破二:突破甲醇定向催化转化制备基础化学品和液体燃料关键技术瓶颈,实现甲醇下游产品链有效延伸

针对甲醇定向催化转化合成各种基础化学品(丙烯、芳烃、碳酸二甲酯)、燃料(汽油)和清洁柴油添加剂(聚甲氧基二甲醚DMM3~8)过程,解决影响产物选择性和催化稳定性的关键催化与化学工程问题,实现高性能催化剂制备及工艺技术的突破,完成10万吨级二代甲醇制汽油(MTG)工业示范、5~10万吨级甲醇与尿素间接制备碳酸二甲酯(DMC)工业示范、千吨级甲醇制芳烃(MTA)中试、千吨级DMM3~8中试,以及高稳定性、高选择性甲醇制丙烯(MTP)催化剂制备工业示范。

重大突破三:解决特种石墨材料制备与应用技术难题,实现特种石墨在核能、航空航天、新能源等领域应用

突破高致密度核石墨制备技术瓶颈,实现大规格、高性能核石墨的自主制造及其在钍基熔盐堆中的应用;掌握用于严酷环境下高性能石墨密封材料的制备技术,为我国航天和航空发动机关键密封部件提供保障;突破高导热石墨相变复合蓄热储能系统的集成技术,实现新能源电动汽车动力电池热管理系统、太阳能综合利用以及工业余热和废热回收利用应用示范。

五个重点培育方向

重点培育方向1:含碳资源热化学转化

针对煤、生物质、石油焦、有机废弃物等含碳资源,开展其结构、组成与热解、气化反应行为的构效关系及灰渣熔融流变性质的理论研究,形成高效洁净的低阶煤热解-气化/燃烧分级转化技术、高压大规模流化床/气流床气化技术,形成低阶煤催化气化、加氢气化和化学链热解/气化等新技术。

重点培育方向2:合成气转化新过程

针对合成气转化过程存在的产物分布广,目标产物选择性低的共性科学问题,利用现代表征技术,揭示影响催化性能的关键因素和本质原因,阐明碳链增长机制与含氧基团演变规律,实现高性能催化剂的设计与制备,为合成气定向高效转化催化剂的开发提供理论基础,形成合成气直接制异丁醇、烯烃等化学品技术。

重点培育方向3:煤炭利用过程污染物控制与资源化利用

针对煤炭开采、利用过程中产生的废弃物和污染物带来的环境及生态问题,开展低浓度煤层气催化脱氧技术、乏风气催化燃烧技术、硫硝重金属一体化脱除、SO2资源化利用、CO2捕获与化学转化、废水氧化/膜处理技术研发与工艺集成,实现煤炭开采、利用过程废弃物和污染物无害化、资源化和“零排放”的目标。

重点培育方向4:先进炭材料制备及应用

针对炭基结构材料和功能材料的高性能化和结构功能一体化,解决材料制备过程中结构和缺陷控制的问题,开展更高性能碳纤维、特种炭基复合材料和功能材料制备研究,重点突破超高强碳纤维、石墨烯、多孔碳基材料规模化制备技术及其在能源储存与转化中的应用技术。

重点培育方向5:可再生资源的转化与利用

针对生物资源和太阳能的利用,开展生物质化学转化、太阳能-化学能转化、生物和太阳能耦合转化的新过程和新方法的探索,力争在过程优化设计、动力学机制认识、高效催化材料和离子交换膜材料的合成和构筑等关键要素方面取得突破。