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成果描述：擁有獨立的自主知識產(chǎn)權，采用磷鐵在水溶液中電解制備高純度FePO4，以水中的氧為產(chǎn)物提供氧源，可以實現(xiàn)原位除雜，不受磷鐵的原料來源限制；采用價廉的磷鐵和空氣中的氧為原料，通過與鋰鹽和補充磷源或鐵源在可控氣氛下反應制備粒度和碳含量可控的LiFePO4，避開了目前合成方法中的專利技術壁壘問題，不存在知識產(chǎn)權糾紛，將廢物循環(huán)利用與能源材料耦合起來，節(jié)能環(huán)保，從源頭上降低了磷酸鐵和磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本；所采用的原料均為大宗化工產(chǎn)品，磷鐵副產(chǎn)物中的雜質(zhì)可以通過反應工藝控制進行無害化處理，在原料的供應和價格方面都非常穩(wěn)定；通過工藝控制和反應原料的組合，可以將反應產(chǎn)生的CO2等副產(chǎn)物循環(huán)利用，實現(xiàn)零排放的綠色清潔工藝；將添加劑與磷鐵和鋰源及補充的鐵源或磷源充分混合，添加劑在后續(xù)的反應中既可以起保護作用，又能形成對磷酸鐵鋰顆粒的原位包覆及控制晶粒生長作用，能夠極大提高正極材料的導電性能；采用的工藝路線容易控制，工藝穩(wěn)定性好，容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；由于本技術路線使用比較低廉的磷化工副產(chǎn)物磷鐵和大宗化工產(chǎn)品，原料成本只是其他工藝原材料成本的1/3~2/3，非常具有市場競爭力；本項目前期采用全新工藝研制的磷酸鐵鋰材料克容量已達到或超過市售產(chǎn)品，1C放電容量達到120 mAh/g以上，而且成本和生產(chǎn)工藝有非常大的市場競爭優(yōu)勢。市場前景分析：本項目產(chǎn)品專門提供給各種電動車、電動工具、手機、筆記本電腦、藍牙器件、UPS不間斷電源、攝像機、播放器、游戲機、電動玩具、清潔器和極端氣候環(huán)境下的武器裝備等產(chǎn)品所需的鋰離子電池和超級電容器電極材料，特別在電動車領域具有非常大的市場前景，主要應用領如圖3所示。作為電動車電源，磷酸亞鐵鋰動力電池具有熱穩(wěn)定性好、安全性高、壽命長、倍率性能好、耐高溫、綠色環(huán)保等特點，備受關注。與以往的鋰離子電池正極材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亞鐵鋰的安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池最重要的技術指標，而且循環(huán)穩(wěn)定性好，1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒、不爆炸，穿刺不爆炸。在未來地幾年內(nèi)，磷酸鐵鋰地市場需求量將達5萬噸以上，尤其是在動力型電池應用方面對磷酸鐵鋰地需求將大幅增加。目前全球磷酸鐵鋰生產(chǎn)能力小于2000噸/年，投資磷酸鐵鋰項目風險小，回報快。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：FePO4基本參數(shù)：純度≥97%，粒度≤1μm，而且根據(jù)需要可以進行調(diào)控。LiFePO4基本參數(shù)：Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2~6%。物理參數(shù)：松裝密度 ≥0.5g/cm3, 振實密度 ≥1.0g/cm3, 中位粒徑 ~4μm。涂片參數(shù)：LiFePO4: C : PVDF=90:3:7，極片壓實密度：2.1-2.4 g/cm3。電化學性能：克容量>120mAh/g 測試條件：1C, 全電池。克容量>140mAh/g 測試條件：紐扣0.1C, 電壓4.2-2.5V。 國際先進，國內(nèi)領先。

主要對加熱爐、換熱器、再沸器、冷卻器等用能現(xiàn)狀進行熱力學計算分析與評價，診斷出能量利用薄弱環(huán)節(jié)及用能瓶頸，確定歧化裝置各換熱單元設備用能效率及系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。 編制了換熱網(wǎng)絡夾點技術優(yōu)化設計軟件，以及基于VB與Matlab混合編程的夾點技術軟件，獲得國家軟件著作權。采用夾點技術對化工生產(chǎn)裝置換熱網(wǎng)絡進行用能合理性分析，考慮換熱網(wǎng)絡變動的復雜程度和經(jīng)濟性，并提出切實可行的優(yōu)化改造方案，包括采用高效換熱器進行換熱網(wǎng)絡調(diào)優(yōu)與熱回收，可明顯的減少公用工程的使用量，節(jié)能效果顯著。對化工系統(tǒng)工藝流程存在的用能不完善環(huán)節(jié)，通過研究對反應器出料系統(tǒng)、塔進料系統(tǒng)和塔頂氣與塔底液系統(tǒng)進行用能分析，提出流程再造方案，并進行可行性分析研究。可應用于煉油、化工、石油化工、制藥、生工等行業(yè)。

高血壓是當前嚴重危害人民生命健康的心血管疾患，發(fā)病率以年2位數(shù)在增長，并向低齡化發(fā)展。1994 年第一個血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑洛沙坦鉀問世以來，以其副作用較ACE 抑制劑少的特點，受到臨床的極大關注，短短幾年已有八個成品上市，成為當今全球銷售額最高也是最暢銷的抗高血壓藥。如國內(nèi)洛沙坦鉀片50 多元/7 片，每片50mg，價格高昂。該類藥物的化學全合成，主要依附于一個關鍵中間體：5-（4’-溴甲基-聯(lián)苯基）-3-苯甲基四唑，由它可以延伸合成七個抗高血壓藥，臨床試用中的還有多個。本技術在化學合成上取得多項優(yōu)化改進，其總收率達80.4%，較文獻報導的50.4%要高出30%，發(fā)展空間廣、投入少、產(chǎn)出高，符合國家政策。應用范圍為生物醫(yī)藥，醫(yī)藥中間體。市場分析目前該中間體趨于供應緊張，產(chǎn)業(yè)化將會有豐厚的利潤。

化工生產(chǎn)中為了將不同的物料組分分離，往往存在大量的蒸發(fā)、蒸餾、精餾等過程，這些過程多采用蒸汽加熱，一般同時需要公用工程提供冷卻水以將蒸出物料冷凝。這些生產(chǎn)過程的蒸汽和冷卻水消耗是生產(chǎn)能耗的最主要環(huán)節(jié)，過程能耗和冷卻水消耗直接決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。隨著煤炭、天然氣、淡水等能源價格的大幅度上漲，一些化工產(chǎn)品的能耗成本迅速攀升，導致其生產(chǎn)成本增長，利潤空間下降，甚至失去市場競爭能力。因此，降低蒸發(fā)、蒸餾、精餾等過程的能耗直接影響產(chǎn)品生存能力，本項目技術和工藝能同時大幅度降低上述過程的蒸汽和冷卻水消耗，達到節(jié)能目標。

一.項目簡介系統(tǒng)綜合分析方法是河北工業(yè)大學劉智勇教授創(chuàng)立的一種全新的節(jié)能技術。工業(yè)實踐表明，該技術特別適用于石油、化工等行業(yè)老廠節(jié)能改造。石油、化工行業(yè)大都是耗能大戶，且很多企業(yè)存在以下問題：? 由于設計缺陷或各種條件變化，現(xiàn)行操作條件與最優(yōu)條件相距甚遠；? 很多設備在設計時采用的是多年前的設計規(guī)范，其設計裕量一般偏大；? 以前人們節(jié)能意識淡薄，在很多環(huán)節(jié)上對節(jié)能考慮很少。上述問題造成現(xiàn)有企業(yè)能量消耗偏高，對這些企業(yè)進行節(jié)能改造勢在必行。但是，對上述企業(yè)的節(jié)能改造必須在高新科技指導下才能取得最大效益。現(xiàn)在流行的“熱夾點分析方法”是非常有效的方法之一。但是，熱夾點技術是20世紀80年代產(chǎn)生的。由于受當時條件限制，該技術只考慮換熱網(wǎng)絡的優(yōu)化，很少考慮換熱網(wǎng)絡與化工過程的主體（反應與分離過程）的相互影響。所以，熱夾點技術給出的“最優(yōu)化方案”往往不是真正的最優(yōu)方案。在很多情況下，熱夾點分析給出的改造方案需要調(diào)整換熱網(wǎng)絡或增加換熱面積才能達到一定節(jié)能效果。隨著對石油、化工系統(tǒng)各種科學問題的逐步深入研究，特別是計算機模擬與優(yōu)化技術的發(fā)展，我們可以考慮化工過程整體優(yōu)化問題，也就是說可以把反應、分離的操作條件、換熱網(wǎng)絡、公用工程以及設備裕度等因素綜合考慮得出優(yōu)化方案。這樣，既可保證過程在全面優(yōu)化條件下運行，又能充分利用設備裕量。河北工業(yè)大學劉智勇教授創(chuàng)立的系統(tǒng)綜合分析方法就是這樣一種新技術。該技術首先對全過程進行模擬，得出與實際過程相吻合的數(shù)學模型，然后采用熱夾點技術對換熱網(wǎng)絡進行分析，找出“熱夾點”及“網(wǎng)絡夾點”。在上述工作基礎上，結合過程具體特性，對換熱網(wǎng)絡及整個系統(tǒng)進行全面分析及優(yōu)化，從而得出最優(yōu)化解決方案。在考慮節(jié)能方案時，不僅考慮過程優(yōu)化，同時考慮現(xiàn)有設備對過程的制約以及設備裕度等因素對耗能的影響。顯然，這樣得出的節(jié)能方案比傳統(tǒng)熱夾點技術得出的方案更好。系統(tǒng)綜合分析方法在解決問題時分兩步進行。第一步，提出“設備零投資”方案。由于現(xiàn)有很多企業(yè)設備裕量偏大，如果充分利用這些裕量，經(jīng)常可以達到一定的節(jié)能效果。換句話說，該方案是在充分利用現(xiàn)有設備的裕量條件下優(yōu)化現(xiàn)有操作條件。這樣做有兩個好處：沒有設備投資、無需停車。在“設備零投資”節(jié)能方案基礎上，結合熱夾點分析方法，增加換熱器或調(diào)整換熱網(wǎng)絡，可以得出效益更大的節(jié)能方案。我們稱之為“增加設備或調(diào)整設備方案”。上述兩個方案有各自的優(yōu)點。“設備零投資”方案無需對設備進行大的改造，甚至無需任何改造投資費用，可以在不停車情況下進行，所以有其獨到的優(yōu)點。工廠無需等到大修，即可通過“設備零投資”方案取得一定節(jié)能效果。在大修時采用“增加設備或調(diào)整設備方案”可望取得更大的節(jié)能效果。應用實例：燕山石化煉油廠潤滑油生產(chǎn)車間酮苯脫蠟溶劑回收裝置能耗很高，擬投資600萬元對該系統(tǒng)進行改造。我們采用系統(tǒng)綜合分析方法對該裝置進行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“設備零投資”節(jié)能方案。按照該方案，廠方無需任何設備投資，即可達到很好的節(jié)能效果。廠方采用了我們的方案。工業(yè)實踐表明，該裝置節(jié)約蒸汽達25%，每年可節(jié)約費用260萬，同時節(jié)省了600萬元設備投資。隨后，我們又對該公司其它四套溶劑回收系統(tǒng)（上述系統(tǒng)采用蒸汽加熱，這四套系統(tǒng)采用加熱爐加熱）進行了分析，提出了新的“設備零投資”節(jié)能方案，這些方案仍然無需設備投資。結果節(jié)約燃料達10%。四套裝置每年可節(jié)約燃料費用400萬元左右。另外，該技術已經(jīng)在大慶石化、大連石化得到應用并取得很好的節(jié)能效益。從應用實例可知，系統(tǒng)綜合分析方法具有以下特點：投資少（甚至是設備零投資）、見效快、設備及換熱網(wǎng)絡改動小（甚至無需改動）、無需停車等優(yōu)點。二.市場前景我國化工企業(yè)能耗很高，節(jié)約能源不僅給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益，也將對減少廢氣及CO2排放，有很好的社會效益。市場前景廣闊。三.規(guī)模與投資本技術適用于比較大的企業(yè)。采用本技術，投資很少，見效很快。四.生產(chǎn)設備如前所述，采用本技術，在應用本技術的第一階段，工廠無需設備投資。五.效益分析對中石油、中石化等特大型企業(yè)的應用表明，采用本技術，在設備零投資前提下，可以得到10%左右的節(jié)能效益。對其它技術力量比較薄弱的企業(yè)，由于其技術及設備比較落后，采用本技術進行節(jié)能改造，節(jié)能效益將更為明顯。六.合作方式以節(jié)能效益分成方式進行合作，也可以雙方共同協(xié)商其它合理方式。七.其他八.圖片大慶石化公司煉油廠采用本技術進行節(jié)能改造的情況說明：項目負責人：劉智勇所屬學院：化工學院，河北工業(yè)大學聯(lián)系電話：13132559169,022-60202047郵箱：liuzhiyong@hebut.edu.cn, liuzy56@hotmail.com

本項目發(fā)展了與時間相關的破壞理論，包括與時間相關的損傷理論、與時間相關的斷裂理論、以及與時間相關的損傷可靠性理論，建立了高溫構件損傷局部化的測量與分析方法，得出了冶金不連續(xù)結構、幾何不連續(xù)結構、溫度不均勻結構的損傷規(guī)律，由此形成了結構弱點識別技術，并通過與微觀組織定量分析手段相結合，有效地解決了高溫設備何處修與何時修的問題。同時該項目應用計算機及網(wǎng)絡技術以促進先進的維修規(guī)劃技術向企業(yè)管理的各個環(huán)節(jié)滲透。基于C/S與B/S模式相結合的思路，構建以預測為基礎的過程設備管理系統(tǒng)，在開發(fā)設備維修日常管理系統(tǒng)的同時，將先進的缺陷評定技術作為轉化的重點，并建立了高溫設備遠程壽命評估及監(jiān)測的模塊。該項目總體上達到了國際先進水平，許多具體技術是國內(nèi)外首創(chuàng)的。  本項目的技術成果可應用于化工、石油化工、發(fā)電、冶金等工業(yè)領域的設備維修規(guī)劃與失效預防。隨著我國國民經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，進入老化期的工廠（> 100,000 小時）越來越多，保證安全生產(chǎn)和降低維修成本的壓力日益增大，另一方面國內(nèi)高溫裝備制造商通過采用本項目的技術，可望提高其設備的市場競爭力。72％片堿生產(chǎn)蒸發(fā)濃縮裝置

一、 項目簡介化工生產(chǎn)作為國家支柱產(chǎn)業(yè)，也是高能耗高污染大戶，排放量排名第一。分離操作在化工生產(chǎn)中占有十分重要的地位，對大型的石油、化工、制藥行業(yè)等以化學反應為中心生產(chǎn)過程而言，分離裝置費用占總投資的50%-90%。在能耗方面，化工分離過程占化工生產(chǎn)能耗的50%-70%以上，而精餾過程可占到分離過程能耗的近60%-90%。針對以上問題研發(fā)出化工過程能量集成關鍵技術及節(jié)能新工藝：1、隔壁塔（DWC）及熱耦合塔（HIDIC）成套技術及裝備，有足夠的實驗數(shù)據(jù)支撐并已經(jīng)工業(yè)應用，節(jié)能效果一般能超過40%。2、基于大通量高效立體傳質(zhì)塔板技術（CTST、國家科技進步二等獎），利用夾點技術、統(tǒng)計學分析、流程模擬仿真等相融合，開發(fā)出多項節(jié)能減排的新工藝，如廢酸水回收工藝；微孔膜分離技術；醇-酯-水分離工藝；共沸精餾、萃取精餾與隔壁塔耦合工藝等。二、 項目技術成熟程度所有技術均已經(jīng)應用于工業(yè)實際，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。已推廣到我國30個省市及國外300多家大中型企業(yè)超過3000套。三、 技術指標（包括鑒定、知識產(chǎn)權專利、獲獎等情況）1、國家科技進步二等獎1項2、省級科技進步一等獎3項3、獲得發(fā)明專利25項四、 市場前景（應用領域、市場分析等）本項目屬于化工分離技術領域。針對化工生產(chǎn)過程中面臨的分離塔器大通量、高效率的瓶頸難題，以及節(jié)能、降耗、減排的迫切需求，研發(fā)出達到國際領先水平的大通量高效立體傳質(zhì)塔板（CTST）技術、隔壁塔（DWC）技術、熱耦合精餾塔（HIDIC）關鍵技術及設備和多項節(jié)能降耗新工藝技術。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）一般小于常規(guī)投資。六、 生產(chǎn)設備一般由我方提供。七、 效益分析僅統(tǒng)計15家大中型企業(yè)近三年的數(shù)據(jù)，直接經(jīng)濟效益超過30億元。八、 合作方式面談九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）李春利，ctstlcl@163.com，13902063302王洪海，ctstwhh@163.com，13902122829方 靜，ctstfj@163.com，13512492482

一.項目簡介系統(tǒng)綜合分析方法是河北工業(yè)大學劉智勇教授創(chuàng)立的一種全新的節(jié)能技術。工業(yè)實踐表明，該技術特別適用于石油、化工等行業(yè)老廠節(jié)能改造。石油、化工行業(yè)大都是耗能大戶，且很多企業(yè)存在以下問題：? 由于設計缺陷或各種條件變化，現(xiàn)行操作條件與最優(yōu)條件相距甚遠；? 很多設備在設計時采用的是多年前的設計規(guī)范，其設計裕量一般偏大；? 以前人們節(jié)能意識淡薄，在很多環(huán)節(jié)上對節(jié)能考慮很少。上述問題造成現(xiàn)有企業(yè)能量消耗偏高，對這些企業(yè)進行節(jié)能改造勢在必行。但是，對上述企業(yè)的節(jié)能改造必須在高新科技指導下才能取得最大效益。現(xiàn)在流行的“熱夾點分析方法”是非常有效的方法之一。但是，熱夾點技術是20世紀80年代產(chǎn)生的。由于受當時條件限制，該技術只考慮換熱網(wǎng)絡的優(yōu)化，很少考慮換熱網(wǎng)絡與化工過程的主體（反應與分離過程）的相互影響。所以，熱夾點技術給出的“最優(yōu)化方案”往往不是真正的最優(yōu)方案。在很多情況下，熱夾點分析給出的改造方案需要調(diào)整換熱網(wǎng)絡或增加換熱面積才能達到一定節(jié)能效果。隨著對石油、化工系統(tǒng)各種科學問題的逐步深入研究，特別是計算機模擬與優(yōu)化技術的發(fā)展，我們可以考慮化工過程整體優(yōu)化問題，也就是說可以把反應、分離的操作條件、換熱網(wǎng)絡、公用工程以及設備裕度等因素綜合考慮得出優(yōu)化方案。這樣，既可保證過程在全面優(yōu)化條件下運行，又能充分利用設備裕量。河北工業(yè)大學劉智勇教授創(chuàng)立的系統(tǒng)綜合分析方法就是這樣一種新技術。該技術首先對全過程進行模擬，得出與實際過程相吻合的數(shù)學模型，然后采用熱夾點技術對換熱網(wǎng)絡進行分析，找出“熱夾點”及“網(wǎng)絡夾點”。在上述工作基礎上，結合過程具體特性，對換熱網(wǎng)絡及整個系統(tǒng)進行全面分析及優(yōu)化，從而得出最優(yōu)化解決方案。在考慮節(jié)能方案時，不僅考慮過程優(yōu)化，同時考慮現(xiàn)有設備對過程的制約以及設備裕度等因素對耗能的影響。顯然，這樣得出的節(jié)能方案比傳統(tǒng)熱夾點技術得出的方案更好。系統(tǒng)綜合分析方法在解決問題時分兩步進行。第一步，提出“設備零投資”方案。由于現(xiàn)有很多企業(yè)設備裕量偏大，如果充分利用這些裕量，經(jīng)常可以達到一定的節(jié)能效果。換句話說，該方案是在充分利用現(xiàn)有設備的裕量條件下優(yōu)化現(xiàn)有操作條件。這樣做有兩個好處：沒有設備投資、無需停車。在“設備零投資”節(jié)能方案基礎上，結合熱夾點分析方法，增加換熱器或調(diào)整換熱網(wǎng)絡，可以得出效益更大的節(jié)能方案。我們稱之為“增加設備或調(diào)整設備方案”。上述兩個方案有各自的優(yōu)點。“設備零投資”方案無需對設備進行大的改造，甚至無需任何改造投資費用，可以在不停車情況下進行，所以有其獨到的優(yōu)點。工廠無需等到大修，即可通過“設備零投資”方案取得一定節(jié)能效果。在大修時采用“增加設備或調(diào)整設備方案”可望取得更大的節(jié)能效果。應用實例：燕山石化煉油廠潤滑油生產(chǎn)車間酮苯脫蠟溶劑回收裝置能耗很高，擬投資600萬元對該系統(tǒng)進行改造。我們采用系統(tǒng)綜合分析方法對該裝置進行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“設備零投資”節(jié)能方案。按照該方案，廠方無需任何設備投資，即可達到很好的節(jié)能效果。廠方采用了我們的方案。工業(yè)實踐表明，該裝置節(jié)約蒸汽達25%，每年可節(jié)約費用260萬，同時節(jié)省了600萬元設備投資。隨后，我們又對該公司其它四套溶劑回收系統(tǒng)（上述系統(tǒng)采用蒸汽加熱，這四套系統(tǒng)采用加熱爐加熱）進行了分析，提出了新的“設備零投資”節(jié)能方案，這些方案仍然無需設備投資。結果節(jié)約燃料達10%。四套裝置每年可節(jié)約燃料費用400萬元左右。另外，該技術已經(jīng)在大慶石化、大連石化得到應用并取得很好的節(jié)能效益。從應用實例可知，系統(tǒng)綜合分析方法具有以下特點：投資少（甚至是設備零投資）、見效快、設備及換熱網(wǎng)絡改動小（甚至無需改動）、無需停車等優(yōu)點。二.市場前景我國化工企業(yè)能耗很高，節(jié)約能源不僅給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益，也將對減少廢氣及CO2排放，有很好的社會效益。市場前景廣闊。三.規(guī)模與投資本技術適用于比較大的企業(yè)。采用本技術，投資很少，見效很快。四.生產(chǎn)設備如前所述，采用本技術，在應用本技術的第一階段，工廠無需設備投資。五.效益分析對中石油、中石化等特大型企業(yè)的應用表明，采用本技術，在設備零投資前提下，可以得到10%左右的節(jié)能效益。對其它技術力量比較薄弱的企業(yè)，由于其技術及設備比較落后，采用本技術進行節(jié)能改造，節(jié)能效益將更為明顯。六.合作方式以節(jié)能效益分成方式進行合作，也可以雙方共同協(xié)商其它合理方式。七.其他八.圖片大慶石化公司煉油廠采用本技術進行節(jié)能改造的情況說明：項目負責人：劉智勇所屬學院：化工學院，河北工業(yè)大學聯(lián)系電話：13132559169,022-60202047郵箱：liuzhiyong@hebut.edu.cn, liuzy56@hotmail.com

本項目的特點：（1）研發(fā)煤化 工企業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)智慧節(jié)能云服務平臺 的能源系統(tǒng)在線監(jiān)測及控制技術，能夠 準確預測大型煤化工企業(yè)節(jié)能改造的空 間與潛力。（2）研發(fā)有效防積灰、堵 灰和抗腐蝕的高效模塊化換熱器技術研 發(fā)工藝。（3）研發(fā)低品位煙氣余熱回 收技術及能級提升系統(tǒng)研發(fā)，基于仿生 防磨原理、非能動流型調(diào)控原則，設計 新型翅片結構。