聚四氟乙烯中空纤维膜接触器天然气净化技术.doc

附件： ×××拟推荐的 2019 年度大连市科技奖励项目 项目名称 聚四氟乙烯中空纤维膜接触器天然气净化技术 项目简介 膜接触器技术是将膜与传统化工单元操作耦合而成的一种新型 分离过程，具有设备结构紧凑、传质效率高、两相可独立操作等优 势。膜接触器通常采用疏水中空纤维微孔膜把两相流体隔开，不通 过两相直接接触而实现相间传质，在酸性气体脱除、废水处理、气 液反应等领域有着广泛应用前景。 本项目针对天然气净化尤其是海上天然气脱硫、脱碳重大市场 需求，开发了聚四氟乙烯中空纤维膜接触器天然气净化技术：开发 了具有自主知识产权的高性能聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维微孔膜系 列产品，疏水性强、传质阻力低、机械强度高、化学稳定性优良， 为高压膜接触器技术的实际应用奠定了必要基础；开发了工业级别 PTFE 中空纤维膜组件，通过内部结构设计和优化，显著改善壳程 传质效率，并成功用于现场示范；基于传质微分方程，构建了高压 膜接触器过程的数学模型，为实验室研究向工业示范提供了理论指 导；研制了基于聚四氟乙烯中空纤维膜接触器技术的天然气净化集 成系统，在马来西亚国家石油公司(PETRONAS)天然气净化厂示范 应用，产品气中 CO2 浓度低于 50ppm，达到液化天然气(LNG)品质。 该技术还曾荣获 2015~2016 年度中国膜工业协会科学技术奖一等 奖和 2017 IChemE Malaysia Awards for Oil and Gas Award (马来 西 亚 ) 和 2017 IChemE Global Awards with Highly Commended Research Project Award (英国，相当于第二名，同时也是入选最终 候选名单的唯一非英美国家项目)。这标志着聚四氟乙烯中空纤维膜 接触器天然气净化技术开发应用取得了突破性进展，并得到国内外 广泛关注。 完成单位 及创新推广贡献 本项目完成单位为中国科学院大连化学物理研究所，围绕 PTFE 中空纤维微孔膜制备、工业膜组件设计、高压膜接触器过程模拟、 系统开发及天然气净化应用等方面，开展了系列原创性和系统性的 研究工作，并获得了具有国际水平的研究成果，开发的 PTFE 中空 纤维膜接触器天然气净化系统在马来西亚石油公司(PETRONAS)获 得中试示范，取得了良好的应用效果。 推广应用情况 本项目开发的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜已应用于博天环境集 团股份有限公司、中石油辽河石化分公司、攀枝花碧源科技有限公 司等企业；研制的高压 PTFE 中空纤维膜接触器天然气净化系统在 PETRONAS 获得应用；同时，正通过技术入股成立公司的形式积 极推动 PTFE 中空纤维膜及膜接触器技术产业化。 曾获科技奖励情况 2016 年度中国膜工业协会科学技术奖一等奖； 2017 年度英国化学工程师学会油气奖(马来西亚)； 2017 年度英国化学工程师学会全球奖研发项目高推荐(英国)。 主要知识产权目录（不超过 10 件） 序 号 1 知识 产权 类别 发明 专利 知识产权具体名 称 国家 （地区） 一种聚四氟乙烯纤 维及中空纤维膜及 中国 其制备和应用 授权号 授权 日期 证书编 号 权利人 发明人 中国科学院 曹义鸣，贾 大连化学物 静璇，康国 ZL201210554 2016- 199203 理研究所，上 栋，孙承贵， 647.X 03-23 3 海碧科清洁 吴鸣，华从 能源技术有 贵，刘健辉， 限公司 况武 曹义鸣，华 2 发明 一种吸收液再生法 专利 方法及其专用装置 中国 ZL201210562 2016- 208485 726.5 05-25 0 中国科学院 从贵，康国 大连化学物 栋，刘丹丹， 理研究所 周美青，刘 健辉，袁权 3 发明 专利 一种超疏水聚四氟 乙烯微孔膜及其在 中国 膜接触器中的应用 上海碧科清 曹义鸣，孙 洁能源技术 承贵，康国 ZL201310438 2017- 255891 有限公司，中 栋，吴鸣， 475.4 07-21 7 国科学院大 龙宝玉，贾 连化学物理 静璇，刘丹 研究所 丹 马来西亚国 4 发明 处理天然气原料的 专利 方法和系统 中国 ZL201380079 2018- 311363 506.X 10-19 7 家石油公司， 中国科学院 大连化学物 理研究所 5 发明 专利 一种分离膜的制备 方法及高通量高强 度分离膜 中国 ZL201210555 2016- 214183 934.2 07-06 7 中国科学院 大连化学物 理研究所 郭闻坚，阿 齐姆.A.阿 泽兹.阿兹 米，曾逸白， 曹义鸣，李 萌，贾静璇 于海军，刘 健辉，曹义 鸣，康国栋， 李霞，李萌 论文、论著目录（不超过 10 篇） 序号 论文专 著名称 /刊名/ 作者 影响 因子 完成人情况表 年卷页码 发表 时间 年月 日 通讯 作者 第一 作者 国内 作者 SCI 他 引次 数 他引 总次 数 知识产 权是否 国内所 有 姓名、排名、职称、工作单位、对本项目技术创造性贡献 曹义鸣，排名第 1，研究员，工作单位：中国科学院大连化学物理研 究所，对本项目技术创造性贡献：项目负责人，全面负责项目研究工作。 在 PTFE 中空纤维膜研制、工业组件设计以及膜接触器系统集成和开发等 方面取得了关键技术突破，为实现 PTFE 中空纤维膜接触器天然气净化技 术的工业应用做出了突出贡献； 康国栋，排名第 2，研究员，工作单位：中国科学院大连化学物理研 究所，对本项目技术创造性贡献：具体负责了 PTFE 中空纤维膜的研制及 接触器应用技术研究，开发了具有自主知识产权的 PTFE 中空纤维微孔膜 系列产品，在工业级别膜组件设计及膜接触器系统集成等方面做出了突出 贡献，并带领团队完成了现场实验； 吴鸣，排名第 3，研究员，工作单位：中国科学院大连化学物理研究 所，对本项目技术创造性贡献：指导了糊状纺丝技术制备高性能、强疏水 PTFE 中空纤维膜的研制工作，为膜接触器技术的实际应用奠定了基础； 华从贵，排名第 4，工程师，工作单位：南京碧盾新膜技术有限公司， 对本项目技术创造性贡献：负责膜接触器过程数学模拟，参与 PTFE 中空 纤维微孔膜制备、膜接触器技术实验室测试和工业膜组件开发等具体工作， 并参加了现场实验； 李萌，排名第 5，高级实验师，工作单位：中国科学院大连化学物理 研究所，对本项目技术创造性贡献：负责 PTFE 中空纤维膜生产设备的维 护，参与工业级别膜组件及集成系统的设计，并参加现场实验； 于海军，排名第 6，副研究员，工作单位：中国科学院大连化学物理 研究所，对本项目技术创造性贡献：负责疏水聚偏氟乙烯中空纤维膜及膜 接触器技术工艺开发； 刘丹丹，排名第 7，高级工程师，工作单位：中国科学院大连化学物 理研究所，对本项目技术创造性贡献：负责 PTFE 中空纤维膜表面性质及 微观结构表征等工作； 周美青，排名第 8，高级实验师，工作单位：中国科学院大连化学物 理研究所，对本项目技术创造性贡献：负责 PTFE 中空纤维膜的批量生产。