国家技术发明奖

1、国家技术发明奖一、项目名称林木剩余物分布式热裂解炼制多联产高效利用关键技术及应用二、推荐单位意见我国林木剩余物资源丰富， 但发展缓慢、 在总能源比重中较低， 长期以来存在利用方式单一、效率低下、资源浪费严重等问题。该项目在国家自然基金、科技支撑、 863 、农转金等课题资助下，创造性地发明了林木剩余物热裂解液化装备设计制造、选择性热裂解液化及产物调控和热裂解炼制产物多联产高效利用等关键技术。创建了林木剩余物热裂解炼制多联产高效利用关键技术体系，提出了“分布式裂解转化-集中炼制 -多元化利用”的规模化生产技术模式，实现了林木剩余物资源变废为宝和工业化生产应用，研发出固定式/移动式生物质热裂解液化

2、装备、热解油酚醛树脂、 热解油淀粉胶黏剂、 热解炭基活性炭等新装备或新产品。该项目技术已在10 余家企业应用，建成生产线12 条，产品市场竞争力极强，产生了显著的经济效益和良好的社会及生态效益。该项目共获得授权发明专利 32 件、实用新型专利 3 件、软件著作权 15 件，发表相关学术论文 114 篇（其中 SCI/EI 收录 22 篇），出版专著 2 部，形成标准 4 项，被国家林业局认定科技成果 3 项，培养包括全国百篇优博提名获得者在内的研究生 34 名。经教育部查新工作站的专利分析表明，本项目在热解油树脂（胶黏剂）领域获得授权发明专利数量居全球第 1。获得省部级以上科研奖励7 项。申报

3、材料真实、有效，同意申报国家技术发明二等奖。三、项目简介随着全球气候变化、 能源供需矛盾、 保护生态环境等形势日益严峻， 以替代石化资源为目标的生物质能综合利用成为世界各国竞相发展的重要领域。 多元化分布式应用是世界上生物质能领域发达国家的共同特征。 我国林木剩余物资源丰富，但发展缓慢、在总能源比重中不足 1% ，不仅利用方式单一、效率低下、资源浪费，而且由于其未充分合理利用所带来的秸秆焚烧、 园林废弃物填埋等问题造成了严重的环境污染、 雾霾空气和生态负担。 热裂解炼制是国际上公认为最具发展潜力的生物质能源转换技术之一， 但由于原料的分散性和结构复杂性、 热裂解转化过程的随机性以及产物利用的技

4、术经济性， 目前国内外林木剩余物热裂解炼制技术领域还存在生物质原料收集困难、 装备连续运行时间短、 转化产物成分不够富集和产品附加值低等问题，严重制约了工业化进程。该项目在 863 、国家自然基金、科技支撑等10 余项课题资助下，历时十多年产学研攻关，在国内外率先从装备、技术、产品等方面进行创新，开展了林木剩余物分布式热裂解炼制多联产高效利用关键技术研发与应用。主要发明点及技术内容包括： 1）创建了林木剩余物热裂解液化装备设计制造技术，根据林木剩余物资源分布特点， 分别创制了适用于大规模原料集中处理的固定式流化床热裂解装备和小规模原料分散处理的移动式热裂解液化装备，发明了套管式流化床反应器、复

5、合式液化冷凝器和双重气力输送进料器等关键功能组件，集成了连续稳定进料、高效快速冷凝捕集、热解尾气多级利用等多项创新功能； 2 ）发明了林木剩余物选择性热裂解液化与产物调控技术， 阐明了典型林木剩余物原料及主要组分热裂解炼制过程热降解特性和产物演变规律， 揭示了金属盐等催化热裂解过程中酚类物质转化路径， 研发出集原料预处理、 热裂解过程定向催化调控于一体的富酚热解油制备技术； 3）发明了林木剩余物热裂解炼制产物多联产高效利用技术，包括：基于多步共缩聚、 活化处理和热解油全油利用的绿色环保型热解油基树脂合成技术，热解炭自热式一体化制备活性炭工艺技术。该项目创建了林木剩余物热裂解炼制多联产高效利用关

6、键技术体系， 提出了“分布式裂解转化-集中炼制 -多元化利用”的规模化生产技术模式，实现了林木剩余物资源变废为宝和工业化生产应用，研发出固定式 /移动式生物质热裂解液化装备（产油率 50% 以上）、热解油酚醛树脂（日本 JIS F级）、热解油淀粉胶黏剂（日本JIS F 级）、热解炭基活性炭（食品、水质净化用I 级品）等新装备或新产品。该项目技术已在10 余家企业应用，建成生产线12 条，产品市场竞争力极强。 近三年，累计新增销售额10.40 亿元，产生了显著的经济效益和良好的社会及生态效益。该项目获得授权发明专利32 件、实用新型专利3 件、软件著作权15 件，发表相关学术论文114 篇（其中

7、 SCI/EI 收录 22 篇），出版专著2 部，形成标准 4 项，被国家林业局认定科技成果 3 项，培养包括全国百篇优博提名获得者在内的研究生 34 名。经教育部查新工作站的专利分析表明，本项目在热解油树脂（胶黏剂）领域获得授权发明专利数量居全球第 1。获得教育部技术发明二等奖 1 项，北京市科学技术奖（发明） 1 项，山东省科技进步二等奖 1 项，国家林业局梁希林业科学技术三等奖 1 项，中国商业联合会科学技术进步一等奖 2 项，联合国工业发展组织全球可再生能源领域最具投资价值的领先技术蓝天奖提名奖1项。四、客观评价本项目获得认定科技成果3 项；目前颁布或者牵头制定国家和行业标准4项。产品

8、经过国家人造板与木竹制品质量监督检验中心和国家家具及室内环境质量监督检验中心等检验均达到相关国家标准的环保和质量要求。获得北京林业大学技术发明二等奖1 项，中国商业联合会科学技术进步一等奖2 项，教育部技术发明二等奖1 项，山东省科技进步二等奖1 项，梁希林业科学技术三等奖1项，北京市科学技术发明奖 1 项，联合国工业发展组织全球可再生能源领域最具投资价值的领先技术蓝天奖提名奖 1 项。中科院文献情报中心的科技查新， 本项目的核心技术“在国内外已公开发表的文献中未见有与之相同的报道”。教育部查新工作站完成的专利分析表明：在热解油树脂领域，国内外专利申请共249 项，授权专利85 项，其中：本项

9、目授权有效专利12 项，占国内外授权专利总量14.12% ，全球第一；国内外专利数量最多的10 位发明人中，委托人常建民（北京林业大学）作为发明人的专利项目16 件，排名第一。五、推广应用情况本项目技术在北京、河北、山东、上海、广西等地 10 余家企业进行了推广应用，开发的富酚热解油、 热解油酚醛树脂胶黏剂、 热解油淀粉胶黏剂及生物质活性炭等产品已广泛应用于人造板、 家具板材及食品、 净化等领域， 产品远销全国多省市。近三年，累计新增销售额 10.40 亿元，产生了显著的经济效益和良好的社会及生态效益。六、主要知识产权证明目录知识权发明专产知识产权国家证书发明授权号授权日期利利有效权具体名称(

10、地区 )编号人人状态类别常建北民，任发自热式生京学勇，ZL20明物质快速12132林车颜有效专中国100042013.12.18360专热解液化73业喆，司利39.0利装置大慧，王学亮，杜洪双常建用于生物北民，王质快速热发京文亮，裂解液化明ZL2011688林任学有效专的催化剂中国4100032015.06.10专977.9181业勇，李利及其制备利大露霏，方法和应学司慧，用虞宇一种人造发板用生物ZL20明13100油淀粉胶中国2015.01.2165226专粘剂及其.5利制备方法一种多功发能流化床明ZL201式生物质中国010577 2013.07.24专473.X热解转化利装置翔常建民,张

11、北继宗 ,京张1572林琪, 王有效专338业大利大张, 冯学绍园, 许守强常建民，任北学勇，京司慧，1241林王文有效专556业亮，车利大颜喆，学张继宗，高雪景，一种生物发油改性脲明醛树脂的中国专胶粘剂制利备方法一种纤维发素催化热明裂解转化ZL201010577473.XZL2012013.10.16尹江平常建民，姚北思旭，京伊江林平，张有效专1287050业继宗，利大高雪学景，苟进胜，张琪常建北民，王京文亮，林任学有效专中国专制备酚类利物质的方法发一种用于中国明人造板的4105582015.12.30856.0ZL20092011.01.051008811882178业勇，李利大露霏，学耿

12、晶，司慧725北常建有效专439京民，范利专木材热解72.8林东斌利油改性酚业醛树脂的大制备方法学常建民，任一种利用北学勇，发生物油热京王文明解糖组分ZL2011551林有效专中国310400亮，苟2014.12.24专水解制备242.5616业利进胜，利可发酵糖大司慧，的方法学张忠涛任学生物油热北勇，常发解木素催京建民，明化制备含ZL2011655林王文有效专中国3104012015.05.06专酚类、芳香100.0419业亮，司利利烃类化学大慧，苟品的方法学进胜，李强常建民，韩利用落叶北彦雪，发松木材快京ZL20890张立明速热解副10林有效专中国10515 2012.01.047塔，苟专产物炭制466业利12.0进胜，利备活性炭大王鹏的方法学起，许守强七、主要完成人情况排技术职行政职务姓名工作单位、完成单位创造性贡献名称无总体负责，热裂解技术、装备、1常建民教授北京林业大学产物利用和产业化技术2司慧教授无北京林业大学热裂解技术、装备总经理北京太尔化工有限公3王大张高工热裂解产物利用和产业化技术司集团执行济南圣泉集团股份有4唐地源高工总裁限公司热裂解产物利用和产业化技术5蔡红珍副教授无山东理工大学热裂解技术和产业化技术6任学勇讲师无北京林业大学热裂解技术、装备和产物利用八