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张永春  大连理工大学化工学院教授 博士生导师

   日期:2021-12-17    


工作简历:

1982.1-1992.11 留校在大连理工大学化工学院 助教、讲师

1992.12-2006.6 大连理工大学化工学院,副教授

2006.7-2007.6 大连理工大学化工学院,教授

2007.7-现在 大连理工大学化工学院,教授,博士生导师


专利授权情况:

全部作为第一完成人,共获得实用新型专利2个,发明专利11个。

实用新型专利:吸附精馏技术提纯二氧化碳装置 专利号:ZL 03 2 38678.8

实用新型专利:一种富集回收二氧化碳气体的装置 专利号:ZL 2010 2 0142942.0

发明专利:回收混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液 专利号:ZL 2007 1 0011329.8

发明专利:二氧化碳合成甲醛催化剂及制备方法 专利号:ZL 2009 1 0010953.5

发明专利:脱除二氧化碳中微量乙烯吸附剂 专利号:ZL 2003 1 0105015.6

发明专利:吸附精馏技术提纯二氧化碳装置 专利号:ZL 2008 10010905.1

发明专利:一种从二氧化碳气体中选择脱除低浓度二氧化硫的吸附剂 专利号:ZL 2009 1 0011874.6

发明专利:一种新型助剂改性的二氧化碳催化加氢制甲醇的催化剂及制备方法 专利号:ZL 2011 1 0132882.3

发明专利:一种用于捕集混合气中二氧化碳的非水脱碳溶液及其应用 专利号:ZL 2014 1 0777169.8

发明专利:一种助剂改性的二氧化碳催化加氢制甲醇的催化剂及制备方法 专利号:ZL 2010 1 0552766.2

发明专利:一种用于捕集二氧化碳的两相混合物,专 利 号:ZL201710186215,0

发明专利:一种用于捕集混合气体中二氧化碳的非水脱碳溶液及其应用,专利号ZL201410777168.9

发明专利:一种用于捕集混合气体中二氧化碳的可抗氧化的非水脱碳溶液,专利号ZL201810851400.1


主要业绩:

作为课题负责人,提出从CO2分离材料结构的分子作用机制及微结构调控入手,着力突破高效分离材料创制和分离技术集成中的关键技术瓶颈,形成了高效 CO2分离材料的创制→过程热力学精确分析与设计→集成耦合分离工艺开发应用和广泛推广的全流程技术。其主要贡献为:

  1、从分子相互作用机制入手,避开“酸碱中和”的常规概念,不使用传统的石灰乳和SCR氨水脱硫技术,研发出高选择性的有机酸钠“保碳脱硫”吸收剂,在吸收酸性的二氧化硫的同时,不和同样是酸性的CO2反应,并且脱硫液可以循环使用,硫化物以副产品的形式回收,大比例降低以前因CO2参与反应所消耗的脱硫溶液。简化工艺流程,成倍降低脱硫操作成本。(专利ZL200910011874.6)

  2、开发以叔胺基团为活性中心组份的新型耐氧化吸收剂,配合其他功能组分,避开因伯胺仲胺所含氢离子对氧气反应的弊端,消除了氧气降解的关键因素,在10万吨/年生产装置上运行两年多实践证明:溶液运行全过程中不损耗不补加!因新型溶剂与CO2反应所生成的中间体,重新分解为CO2和溶剂所需用的温度低,降低了加热所需用的中压蒸汽的使用量,是传统MEA溶剂的1/3,成倍减少了蒸汽用量,大比例降低运行成本。(专利200710011329.8)

  3、针对高浓度二氧化碳中的不同杂质,研制不同配方和性能的固体吸附剂,分别脱除二氧化碳气中的硫化物、氮氧化物、油脂、含氧有机物、轻烃、苯系物和汞砷镉铅重金属;采用非理想物系SH-BWR方程和热泵精馏技术,充分利用精馏塔塔顶/塔底小焓变、低温差的特点,能耗降低10%以上。使CO2被提纯到99.9%食品级和最高达到99.9999%(电子级)的世界最高水平。(专利ZL200810010905.1)

4、建立热力学模型,分析CO2捕集过程中能量损失的关键环节,选用高沸点、低热容的脱碳吸收剂,对整个捕集过程设备和工艺进行优化设计,开发出高效节能的 CO2 工业化捕集和提纯精制工艺流程。被教育部专家鉴定为“国际领先水平”。

  5、传统的化学吸收液都是由20~30%的活性组分,加上70%左右的水配制而成,由于水的沸点低,在常压下加热解吸过程中大部分水被蒸发,加大了再生的能耗和成本。新研制的溶剂,用高沸点的溶剂替代水,配成的非水溶液的粘度、密度、比热、张力等参数都优于水溶液,在保证吸收二氧化碳性能的前提下,大比例降低再生蒸汽的使用量和能耗的成本。(专利201410777169.8)

 6、从2009 年起我们的技术和业绩得到了欧盟第七框架计划组织的认同,承接了燃烧烟道气多种杂质气体净化、CO2高效捕集与提纯和高压输送管道安全性能工业化试验的技术开发任务。筹建了世界上第一条CO2工业化输送的高压管道,模拟不同气象、温度、压力、流速、组成成分、杂质含量等多种因素,在不同口径、不同液体装填量和不同方向变化的条件下,模拟爆破过程做液体喷放试验,检测喷放过程对周围大气里面氧气、CO2、氮气含量,探索温度、气压、风速等参数的变化规律。采用世界上最高速的数据采集系统,得到了各种条件下CO2泄露喷放的实验数据,由英国、法国、希腊、挪威等国的专家们计算超临界状态下的实验结果,模拟试验曲线,提出进行大规模工业化放大设计所用的计算方法和数学模型,为液体CO2远距离输送、封存和防止管道爆炸提供有实用意义的设计和计算方法,填补了该领域的世界空白,确立了我国在该领域的国际权威地位。

7、近期以我们的技术为依托组成的CCS团队,在美国组织的全世界136个团队参与的碳大赛中,已经于4月10日宣布进入了前十名的决赛圈内,作为唯一参赛的中国团队,在世界上该领域的大赛中闯进了领先的第一方阵中,在国际舞台上取得了一鸣惊人的轰动效果

  8、目前用CO2 捕集与提纯技术已经建成了49套不同规模、不同纯度的工业化生产装置,行业遍布低浓度大排量的发电厂、水泥厂、石灰窑、镁砂窑等行业,和化肥厂、酒精厂、炼油厂及有机合成厂等高浓度CO2排放领域,这些装置合计每年回收CO2超过400万吨以上,显著地减少了CO2对大气的污染,为避免温室效应、减少雾霾污染起到了关键作用,在实现了显著的经济效益的基础上,也收到了明显的环境保护效益。这些装置回收的不同质量的CO2产品被广泛应用于合成碳酸盐、化肥、焊接、铸造、食品、医药、激光、电子、烟草、农业气肥、保鲜、驱油等多种领域,促进了这些行业的快速发展。


 

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