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關鍵詞：精餾操作 因素 節能技術 淺析

精餾過程是化工行業耗能最多的工藝之一，影響精餾效果的因素的是多方面的，主要包括分離物的組成和性質、操作工藝（壓力和溫度、持液量、流量）和設備（塔內件類型、塔徑、塔高）等等，往往一個因素發生變化時，會牽扯到一些其他因素發生變化，如何提高精餾質量和降低精餾過程中的能源損耗一直是人們研究難點和熱點，筆者結合多年的實踐經驗，簡要分析了影響精餾操作的主要因素，并就降低精餾過程中的能源損耗提出了自己的見解，供大家參考。

一、精餾塔的分類和原理簡介

精餾塔又名蒸餾塔，是一種進行蒸餾的氣液塔式接觸裝置，主要有填料塔和板式塔兩種類型，根據操作方式的不同又可以分為間隙精餾塔和連續精餾塔。整個物料變化過程就是氣相物質和液相物質相互作用傳質的過程，首先氣相從塔底進入塔內，與塔內下降的液相接觸，氣相中難揮發的物質源源不斷的向液相轉化，與此同時，液相中容易揮發的物質也會轉化到氣相中去，隨著工序的繼續，液相物質在塔底積聚，氣相物質流向塔頂，逐步實現氣液不同相物質成分的分離。分離出的氣相進入冷凝器，液相組分一部分作為蒸餾的液體取出，另一部分作為回流液繼續返回塔頂進入蒸餾塔中。塔底流出的液體，部分送入再沸器加熱蒸發成氣相，其它的液體作為釜殘液取出。

二、精餾操作的主要影響因素分析

1.精餾操作壓力的影響

精餾過程和塔的設計都是基于一定塔壓下進行的，保持塔壓的穩定對整個精餾效果有很大的影響，當壓力出現波動時，將會對如下幾個方面產生影響：（1）改變相組的相對揮發度和塔的生產效率。如果塔內壓力突然增大，液相物質的揮發度將下降，此時無法將液體中不同的物質進行蒸餾分離，同時氣相的重度也增加，蒸餾效率會大大減低，直接影響生產效率和產品的質量；（2）破壞產品質量和物料平衡；如果操作壓力增加，氣相組成成分的濃度將明顯升高，重量比也變大，應該揮發出去的氣相很可能因為壓力過大而液化，混入原有的液相物質中，最終達不到蒸餾分離的效果。

2.進料量大小的影響

如果進料量過大，甚至超出再沸器和冷凝器的負荷，此時，塔內的整個溫度都會失去平衡，除了蒸汽的揮發速度過快以外，整個氣液物質交換的水平將失去平衡，蒸餾效果會大大降低，氣相中應該液化的物質可能由于來不及液化而直接從塔頂排除。如果是氣液混合加料，當加料速度過快時，精餾段的蒸汽量和提餾段內的回流量會突然增加，在冷凝劑、加熱量不夠的情況下會出現液壓成分重度過大，直接導致精餾產品不合格。

3.進料溫度的影響

進料溫度是蒸餾過程中一個比較重要的參數，直接關系到整個蒸餾效果。一般來講，進料溫度過低，會降低塔頂冷凝器的冷負荷，增加塔底再沸器的熱負荷。如果進料溫度過高，將增加整個精餾塔系統的工作溫度，從而破壞氣液變換平衡，進而影響蒸餾產品的質量。

4.回流比大小的影響

在精餾操作中，為了生產出合格的產品，經常要根據實際操作情況來改變回流比。當精餾塔下部分溫度降低時，可以適當減小回流比來提起釜底的溫度，當塔頂餾分中重組成分增加時，可以采用加大回流比的辦法來降低重組成分的壓力，使產品合格。增加回流比，對從塔頂得到的產品來說，可以提高產品質量，但卻會增加水電的消耗，降低生產效率。但回流過大時，容易導致塔內的物流循環過快，出現液泛等狀況，影響蒸餾塔正常工作。

三、精餾節能技術淺析

精餾過程需要損耗掉大量的能量，加入再沸器的主要熱量都被塔頂的冷凝器帶走，在完成精餾分離任務的前提下，如何提高能源的利用率一直是人們研究的熱點問題。

1.優化精餾過程的設計和操作

為了提高產品質量，減少能源損耗，對整個精餾過程進行適當優化和改進操作是很有必要的，具體措施有：對整個操作過程進行優化控制，維持穩定的反應溫度和進料速度，使其每一個環節都在最優工況下進行；回收精餾塔設備的余熱，以此作為其他系統的熱源，如用塔頂蒸汽的潛熱預熱原料、用釜殘液的顯熱用做其他熱源等等；合理設計最優回流比，選用一些高效的填料塔或板式塔，在不影響產品質量的前提下大大降低回流比。

2.采用熱泵精餾

熱泵精餾就是利用熱泵來增加塔頂蒸汽的溫度，使之能作為再沸器的熱源。在蒸餾過程中，將塔頂先揮發出來的成分壓縮再升溫，把再沸器的部分液體氣化，而壓縮體本身冷凝成液體，使其經過節流閥后輸入到塔頂作為回流液，另一部分作為塔頂產品取出。如此處理后，基本不需要向再沸器提供熱源，節能效果顯著。

3.設置中間再沸和冷凝環節

通常情況下，精餾塔的冷凝器位于塔頂，主要是為了降低氣相溫度，而操作過程中又要不停向塔底加入熱量，這樣操作導致熱量的利用率很低，整個操作費用也比較高，為了減少能耗，可以在提餾段設置再沸器和冷凝器，減少塔頂降溫介質的用量和塔底加熱介質的用量。

4.采用多效精餾

多效精餾是一種常用的節能技術，通過將多個精餾塔串聯，把前級塔頂高溫蒸汽作為后級塔釜的加熱來源，這樣一來，整個系統僅第一級精餾塔需要加熱，最后一級塔頂需要冷凝，中間精餾塔不再需要加入冷卻介質和加熱介質，有效提高了熱能的利用效率。

四、結言

總而言之，化工生產中精餾過程是能耗比較大的一個環節，要想在不影響產品質量的前提下提高生產效率和能源利用率，化學工程師要不斷改進設計、優化操作，并將最新科技加入到實際生產中，這對提高生產效率和企業競爭力具有很強的實際意義。

參考文獻

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目前，我國化工企業的能量有效利用率平均僅為35%左右，不但與世界先進國家同類企業的指標差距很大，而且在國內先進企業與落后企業之間的指標差距也相差20%甚至一倍還多。

化工工業存在的能量損耗，主要是因為在生產過程完成之后，有些能量被產品帶走，而有些能量被廢棄。雖然隨著科學技術的發展，這種能量廢棄越來越小，但一般不可能為零。化工工業過程的節能技術的一個主要方面就是考慮將被排出的能量回收反復使用，直到再無使用價值，再行廢棄。在此基礎上，形成的節能原則主要有兩條：一是減少不可逆過程有效能損失；二是減少有效能廢棄。相應地，化工節能應遵循的基本觀點大體有以下幾種：按質用能觀點、連續生產觀點、系統能耗觀點、經濟效益觀點和發展動態觀點等。

從過程上分，化工工業節能大體可分為三個階段：第一是加強管理階段，第二是設備改進階段，第三是新技術開發階段。目前，在日、美等發達國家，操作管理方面的問題已基本解決，重點是新技術開發和設備改進。而我國的大多數化工企業，一方面管理的問題還沒有完全得到解決，依靠改善管理，節能潛力仍然不小。同時，開展第二階段和第三階段的節能改進，前景當然更為可觀。本文主要從第三階段，也就是化工工業過程出發，對常用節能技術加以介紹。

二、化工工業一般節能措施

一般來說，化工工業過程節能，都要從改進工藝條件，降低工藝總用能入手。而工藝總用能又可分為熱能、蒸汽能和流動能三種形式。

1.降低用熱工藝總用能

改進流程采用新的節能型工藝流程是降低用熱工藝總用能的一個重要方面。如煉油行業的常減壓蒸餾裝置，把初餾塔、常壓塔的過氣化油直接抽出，繞過加熱提溫設備，使用熱工藝總用能減少。另外，還可以采用改進催化劑，使反應溫度和壓力降低、減小回煉比、回流比等措施。

2.減少用汽工藝總用能

加強管理汽提蒸汽，改進操作，減少吹汽量。具體地說，許多汽提用汽可以考慮用重沸器代替，可用適宜的低溫熱代替加熱、伴熱用汽；催化裂化U型管松動汽可以用松動風代替，塔底吹汽可以用惰性氣體代替等。另外，當管線輸送過程中不需伴熱時，完全可以不用伴熱。這些過程都是減少用汽工藝總用能的有效措施。

3.減少動力工藝總用能

在動力工藝能節能方面，首先要注意降低機泵的裕量，減少調節閥節流損失。必要時要采用調速裝置節約揚程，避免過多的節流損失；而對于系統管線中各節流閥，應該在保證調節質量的前提下盡量降低壓強；對管線系統進行最優化設計，降低沿程流阻；縮短工藝路線。另外，減少反應系統未轉化原料的循環量，也可有效減少動力工藝總用能。

三、化工工業過程節能新技術的特點及效果

下面以石油化工行業為例，對化工過程的節能新技術的特點和效果進行簡單分析。

1.原油梯級蒸餾節能技術及效果

目前，在石油化工行業，原油的常減壓蒸餾流程雖然相對比較成熟，但是也存在著突出的問題，就是原油加工過程的能耗難以降低。其中最重要的根源在于蒸餾過程的不可逆加熱和冷卻造成。采用梯級蒸餾節能理論和技術可以避免這一現象。其主要關鍵技術包含梯級加熱和梯級減壓兩方面。采用梯級加熱技術汽化原油，減少其不可逆性，及時將汽化后的物料分離出來；采用梯級減壓，可以分批把輕組分拔出，從而使不同的物料可以在不同的壓力下實現汽化，從而降低原料的加熱溫度，實現壓力與溫度的耦合，大幅度降低原油加工過程的能耗。如果按全國每年加工3.4億噸原油計算，僅此一項技術每年可節約資金15.9億元，減排溫室氣體124萬噸。從而使我國的常減壓蒸餾技術的能耗水平達到世界領先水平的行列。

2.流程重構和熱耦合優化技術及效果

目前，國內催化裂化吸收穩定系統中，存在著能耗過高、干氣不干、穩定塔分離能力不夠、汽油烯烴含量高、汽油切割不清晰等突出的缺點。采用流程重構和熱耦合優化，可以實現熱資源得以充分利用，大幅度節約能耗。該項技術的主要改進體現在流程重構，減少循環流股和不可逆過程、余熱回收、低能耗輕汽油切割技術等方面。經過試驗，在150萬噸/年催化裂化裝置上推廣使用，在能耗方面可以節約20%左右，相當于一年節約1.5萬噸標準油的能耗量，折合人民幣近億元，溫室氣體可以減排4.68萬噸左右。

3.差壓耦合精餾節能技術及效果

化學工業中能耗最大的一個單元過程就是精餾過程。存在精密、精餾、高能耗等突出特點，為了優化這一工藝過程，通過對熱耦合過程進行模擬、工業化開發，可以實現新型差壓低能耗精餾技術，既在同一個蒸餾塔內或者多個關聯的塔中同時實現熱量的匹配與集成。調節操作壓力，在組成不變時，使每座精餾塔的操作壓力改變，壓力高時溫度就高、壓力低時溫度就低，可以將高壓塔蒸汽作為低壓塔的熱源，實現熱能的自動耦合或匹配，達到降耗節能的目的。

差壓熱耦合精餾技術則是把原流程中的單塔精餾改為兩個或多個精餾塔并聯，進料和產品采出同時進行。當其中一個塔壓力降低時，另外的塔壓力升高，塔內壓力的不同可以實現溫度高的塔頂蒸汽成為溫度低的那一個塔的重沸器熱源，實現兩塔或塔的熱耦合，實現節能的目的。以50萬噸/年苯乙烯裝置為例，采用分塔差壓蒸餾技術進行流程計算，可以節省能量30％以上。

四、結論

化工工業過程的節能技術，從理論上說，是有規律可循的。著手對化工工藝過程進行節能改進時，應先從工藝能源使用和回收環節上進行考慮，當這兩個方面的改進確定后，還要從全局出發考慮單元與系統之間的優化。這也是化工行業節能改進的重要特點之一。

參考文獻：

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關鍵詞：熱泵 精餾 甲醇 節能

一、熱泵精餾技術的現狀

為了解決傳統蒸餾設備體積大，熱效率低的問題，人們提出了多種節能措施、并進行了相應的理論分析和研究，結果表明熱泵節能效果非常顯著。

20 世紀50 年代，Robinson 和 Gilliland 首先提出將熱泵技術應用于精餾生產，隨后的半個世紀里該技術得到迅速發展。Oliveira 進行了具有蒸汽再壓縮式精餾塔技術的研究，James G.Gebbie 研究了具有不同配比工質的熱泵精餾塔的工作性能，并且考察了熱量傳遞速率，壓縮工質速率和熱量積累對熱泵精餾塔性能的影響[1]。

在我國熱泵精餾技術的研究也有多年歷史。近年來國內的學者對熱泵精餾的研究主要集中在對熱泵的結構設計和性能分析上。在實際生產中，自 20 世紀 80 年代末期以來，國內外采用熱泵精餾都取得了很好的效果。

二、熱泵精餾流程的分類

熱泵精餾就是靠補償或消耗機械功，把精餾塔塔頂低溫處的熱量傳遞到塔釜高溫處，使塔頂低溫蒸汽用作塔底再沸器的熱源。根據熱泵所消耗的外界能量不同，熱泵精餾可分為蒸汽加壓方式和吸收式兩種類型[2，3]。

1.蒸汽加壓方式熱泵精餾

蒸汽加壓方式熱泵精餾分蒸汽壓縮機方式和蒸汽噴射式兩種。

1.1 蒸汽壓縮機方式

圖1為機械蒸發壓縮式熱泵，在蒸發器里，工質在溫度 T1下蒸發，同時從熱源獲取熱量 Q1，然后工質經壓縮在冷凝器中于較高的溫度T2下給出潛熱 Q2，冷凝了的工質再經膨脹閥膨脹后到蒸發器，完成了整個循環。

考慮到冷凝和再沸器熱負荷的平衡以及便于控制，在流程中往往設有附加冷卻器和加熱器。

按照流程的不同，蒸汽壓縮機方式又可分為間接式、塔頂氣體直接壓縮式、分割式和塔釜液體閃蒸再沸式四種流程。

1.2 蒸汽噴射式熱泵精餾

蒸汽噴射式熱泵是提高低壓蒸汽壓力的專門設備，其原理是借助高壓蒸汽（驅動蒸汽）噴射產生的高速汽流，將低壓蒸汽的壓力和溫度提高，而高壓蒸汽的壓力和溫度降低。低壓蒸汽的壓力和溫度提高到工藝能使用的指標，從而達到節能的目的。

2.吸收式熱泵精餾

吸收式熱泵常用溴化鋰水溶液或氯化鈣水溶液為工質。由再生器送來的濃溴化鋰溶液在吸收器中遇到從再沸器送來的蒸汽，發生了強烈的吸收作用，不但升溫而且放出熱量，該熱量即可用于精餾塔蒸發器，實際上熱泵的吸收器即為精餾塔的蒸發器。濃溴化鋰溶液吸收了蒸汽之后，濃度變稀，即送再生器蒸濃。再生器所耗用的熱能是熱泵的原動力。從再生器中蒸發出采的水蒸汽，在冷卻器中冷卻、冷凝，而后送入精餾塔冷凝器，在此冷凝器中，塔頂餾出物被冷凝，而水又重新蒸發進入吸收器。由此可見，精餾塔的冷凝器也是熱泵的再沸器。

三、甲醇熱泵精餾

甲醇精餾的任務是脫除粗甲醇中的二甲醚等輕組分及水、乙醇等雜質，生產符合要求的精甲醇，作為中間產品或最終產品。

1.傳統三塔精餾工藝

圖 2 是目前廣泛采用的三塔精餾（順流雙效精餾）工藝，即粗甲醇順序通過預塔、加壓塔、常壓塔進行精餾分離。由預塔脫除粗甲醇中的輕組分，預后粗甲醇經過加壓塔和常壓塔精餾后，在加壓塔塔頂和常壓塔塔頂出料分別獲得精甲醇，利用加壓塔塔頂甲醇蒸氣的冷凝潛熱作為常壓塔再沸熱源，雜醇從常壓塔側線采出，廢水從常壓塔塔底排出。雙效精餾工藝比早期的單效精餾工藝節能30%，技術也很成熟，但是隨著甲醇裝置規模日益擴大，即使采用三塔精餾工藝，能耗的絕對值也是巨大的。

預塔；2-加壓塔；3-常壓塔；4-預塔冷凝器；5-預塔再沸器；6-加壓塔再沸器；7-常壓塔冷凝器；8常壓塔再沸器

2.甲醇熱泵精餾工藝

熱泵精餾工藝直接壓縮精餾塔頂精甲醇氣體，提高塔頂精甲醇氣體的壓力和冷凝溫度，作為精餾塔塔釜再沸器或中間再沸器的熱源，充分利用了精甲醇氣體的冷凝潛熱，同時減小了塔釜熱公用工程和塔頂冷公用工程消耗。熱泵精餾只需消耗少量最低級別的水蒸氣（如 0.3 MPa），同時節省大量更高等級水蒸氣（如 1.0 MPa）。

由于粗甲醇中甲醇濃度遠大于水的濃度，精餾段熱負荷遠大于提餾段的熱負荷，非常適合采用分割式熱泵精餾工藝。圖3為甲醇熱泵精餾。

四、節能分析

以 45 萬噸/年甲醇精餾裝置為例，通過對熱泵精餾和三塔精餾的工藝流程進行模擬計算，對兩種流程的計算結果進行了對比分析，預測了熱泵精餾的經濟效益。

對三塔精餾：預塔操作壓力：210 kPa，塔頂溫度：355 K，塔釜溫度：359 K，甲醇氣化率：0.8。常壓塔操作壓力：110 kPa，塔頂溫度：340 K，塔釜溫度：378 K，回流比：2.5。加壓塔操作壓力：800 kPa，塔頂溫度：401 K，塔釜溫度：404 K，回流比：3.0。

對熱泵精餾：預塔操作壓力：210 kPa，塔頂溫度：355 K，塔釜溫度：359 K，甲醇氣化率：0.8。主精餾塔上塔操作壓力：110kPa，塔頂溫度：340K，塔釜溫度：346 K。主精餾塔下塔操作壓力：120 kPa，塔頂溫度：346K，塔釜溫度：378 K。

粗甲醇（313 K、400 kPa）經過粗甲醇預熱器預熱至345 K，然后進入預塔進行初步精餾加工，輕組分雜質經過預塔冷凝器兩級冷卻至313 K后排出，脫除輕組分的粗甲醇（359 K）進入主精餾上塔塔進行精餾，主精餾塔上塔塔頂精甲醇氣體（340 K、110 kPa）經過甲醇氣體壓縮機增壓升溫，操作壓縮比為 1.8，壓縮后的精甲醇氣體（377 K、198 kPa）作為主精餾塔上塔再沸器的熱源，再沸器排出精甲醇（356K）先后經過粗甲醇預熱器和精甲醇水冷器冷卻至 313K，冷卻后精甲醇分為兩部分，一部分作為精甲醇產品（55744 kg/H、313 K），另一部分作為主精餾塔上塔回流液（139360 kg/H、313 K），回流比為 2.5，主精餾塔上塔塔釜排出甲醇液體（346K，甲醇質量分數 80%）進入主精餾塔下塔頂部進行精餾，主精餾塔下塔塔頂氣體（346 K、117 kPa）進入主精餾塔上塔底部，主精餾塔下塔側線采出雜醇（855 kg/H、352 K、118 kPa），主精餾塔下塔塔釜排出廢水（1952 kg/H、378 K、120 kPa）。

表1為熱泵精餾與三塔精餾的公用工程消耗對比

對經濟效益分析可知，對于 180 萬噸/年的大型甲醇精餾裝置，應用甲醇熱泵精餾新工藝，每年可以減少操作費用上億元。

五、展望

熱泵精餾新工藝的節能效果顯著，經濟效益可觀，操作控制簡單，具有廣闊的工業應用前景。在實際工業生產中，要根據不同的工藝要求，選擇合適的流程類型，以達到工藝最優化設計，節能效益和經濟效益最佳。

參考文獻

[1]王立娟，張瑩瑩，仇汝臣.熱泵精餾技術進展介紹[J].山東化工.2012，41（5）：89 - 90.

[2]許維秀.熱泵技術在精餾中的應用[J].節能環保技術.2005（3）：36 - 38.

[3]朱平，梁燕波，秦正龍.熱泵精餾的節能工藝流程分析[J].節能技術.2000，2（18）：7-16.

[4]葉鑫，呂建寧，丁干紅等.甲醇熱泵精餾新工藝[J].化工進展.2010（29）：74 - 77.

[5]劉保柱，章淵昶，陳平等.節能型甲醇精餾工藝研究[J].化工進展.2007，26（5）：739 - 742.

[6]劉源貴，馬希凱，蘭文禮.三塔精餾技術在甲醇工業精餾中的應用[J].石油化工應用.2009，28（2）：113 - 114.

[7]朱玉琴.高效節能的精餾技術[J].發電設備.2003，03：48 - 50

[8] 朱平，馮霄，李珊.分割式熱泵精餾的研究及其分割點的確定[J].西安交通大學學報.1998，32（1）：93-96

[9]丁干紅，葉鑫，李延生.甲醇合成及精餾單元的熱集成[J].化工進展.2009，28（增刊）：341 - 345.

[10]石海濤，張麗，王黎. 甲醇合成中雙效精餾節能研究[J].華北電力大學學報.2007，34（2）：98 - 101.

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將氣體從低壓壓縮到所需要的高壓需要壓縮機，常見的“乙烯三機”(裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機和乙烯壓縮機)就屬于大型離心式壓縮機，是乙烯裝置的耗能大戶。除了離心式壓縮機，往復式壓縮機也在石油化工生產過程中有著廣泛的應用。盡管離心式壓縮機和往復式壓縮機因工作原理不同節能方式存在差異，但從有效能分析的觀點看，壓縮過程的有效能損失主要是非等溫壓縮的不可逆性引起的。因此，壓縮機節能的關鍵是改變壓縮機的結構，采用多級壓縮，級間冷卻，使整個壓縮過程向等溫壓縮過程趨近，減少有效能損失。例如，乙烯裂解氣壓縮機通常設計成四段或五段。離心式壓縮機的能量損失方式有流動損失、沖擊損失、輪阻損失和漏氣損失等，對離心式壓縮機的操作與設計改進是增產節能的主要措施之一。例如：提高吸入壓力，降低吸入溫度，增加流量，提高轉速；增加葉輪擴壓器的通流寬度，降低葉輪輪阻損失，改變葉輪葉片和擴壓器葉片的幾何安裝角度等。對于往復式壓縮機，通過減小壓縮過程的不可逆性實現節能的主要方法有：合理的選擇壓縮比，增加壓縮機段數，提高吸入壓力，降低出口壓力，降低壓縮機入口氣體的溫度，減小段間阻力降，盡量取消壓縮機前后不必要的閥件和彎頭等。

2熱量傳遞與節能

熱量傳遞過程可以分為導熱傳熱、對流傳熱和輻射傳熱三種基本方式，它們有各自不同的傳熱規律，石油化工生產過程中的傳熱通常是幾種傳熱方式的組合。強化傳熱的目的就是力求使換熱器在單位時間內、單位傳熱面積傳遞的熱量盡可能的多。從傳熱基本方程Q=KFΔT可以看出，增大傳熱量Q可以通過增大傳熱溫差ΔT、擴大傳熱面積F和提高傳熱系數K三種途徑來實現。(1)優化平均傳熱溫差。在換熱器中冷熱流體的流動方式有四種，即順流、逆流、交叉流、混合流。在冷熱流體進出口溫度相同時，逆流的平均傳熱溫差ΔT最大，順流時ΔT最小，因此，為增加傳熱量應盡可能采用逆流或接近于逆流的傳熱方式。增加冷熱流體的平均傳熱溫差T雖然可以強化傳熱，但同時也增加了傳熱過程的不可逆性，增加了傳熱過程的損失，因此，通過權衡，優化冷熱流體的平均傳熱溫差T是節能必須進行的工作。(2)擴大換熱面積。增大傳熱面積以強化傳熱，并不是簡單地通過增大設備體積來擴大傳熱面積，而是通過傳熱面結構的改進來增大單位體積內的傳熱面，從而使得換熱器高效而緊湊。如采用小直徑的管子，并實行密集布管，采用各種形狀的翅片管來增加傳熱面積。一些新型的緊湊式換熱器，如板式換熱器和板翅式換熱器，同管殼式換熱器相比，在單位體積內可布置的換熱面積要大得多。對于高溫、高壓工況一般都采用簡單的擴展表面，如普通翅片管、銷釘管、鰭片管，雖然它們擴展的程度不如板式結構高，但效果仍然是顯著的。(3)提高傳熱系數K。提高傳熱系數是增加傳熱量的重要途徑，也是當前強化傳熱研究工作的重點內容。提高傳熱系數的方法重點是提高冷熱流體與管壁之間的換熱系數。尤其要提高管子兩側中換熱較差一側的換熱系數，以取得較好的強化傳熱效果。強化對流傳熱的措施有[7]：表面粗糙化，提高壁面的表面粗糙度以影響湍流粘性底層的傳熱；表面加擾動單元，如表面為引發渦流而引入的小翅；管道中加入插件以引發轉動；用水射流冷卻熱表面等。上述各獨立措施通常可以組合使用，以取得更好的強化效果。需要注意的是，強化傳熱的所有措施總要以較高的壓力損失和驅動功率為代價。因此，把傳熱和驅動功率統一到過程的不可逆性上來評價強化傳熱過程的效果，才能使各種技術具有可比性。

3質量傳遞與節能

精餾過程是一個典型的分離過程，也一個重要的質量傳遞過程。根據熱力學基本原理可知，不同物流的混合是自發的不可逆過程；反之，要把混合物分離成不同組成的產品時，必須消耗某些形式的外界功或熱能。精餾過程中物質在不同相間的轉移是在恒溫和恒壓下進行的，相轉移過程的推動力是化學勢，化學勢在處理相變和化學變化時具有重要意義。精餾過程中，蒸汽以一定壓力降通過精餾塔是產生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分別以一定的溫差加入和移走熱量，更重要的原因是氣液兩相相互接觸或混合時因未達到相平衡而使精餾過程的不可逆程度增大。因此，降低流體流動所產生的壓力降，減小傳熱過程中的溫度差，減小傳質過程中的濃度差即化學勢差，均能使精餾過程中的功耗降低。使損失的減少。精餾塔通常可以采用以下節能措施：(1)在精餾塔的操作方面，應盡可能減小回流比，預熱進料，減小再沸器的負荷；應充分利用塔釜液余熱，減小再沸器與冷凝器的溫差，并通過防垢除垢減小傳熱熱阻等。(2)在精餾塔的結構方面，應盡量采用新型塔盤或新型填料以減少塔的壓降。在石油化工生產中，過去板式塔多為泡罩塔，填料塔多用拉西環、鮑爾環。隨著塔設備技術的發展，老式的塔板和填料逐漸被淘汰。浮閥、篩板、旋流塔板、波紋穿流塔板被采用。在填料上則選用較先進的階梯環、扁環、矩鞍形金屬環和孔板波紋、格柵等新型填料，為提高產量、減少能耗、安全生產和穩定操作創造了條件。此外，采用設置中間冷凝器和中間再沸器的方法減少塔的有效能損失，這樣可以降低塔的操作費用，但卻增加了塔的設備折舊費用。

4化學反應與節能

化學反應過程同時受動量傳遞過程、熱量傳遞過程、質量傳遞過程以及化學反應的規律支配。化學反應的平衡問題和速率問題是互相關聯的，可以從反應速率導出化學平衡，但卻不能從化學平衡導出反應速率，因此化學反應動力學比化學反應熱力學更為基礎。熱力學僅是給出了化學反應的可能性，要實現這種可能性還必須從動力學的角度研究化學反應的速率及相關影響因素。化學反應進行時，大多數情況下都伴有熱量的吸入或放出。如何有效地供給或利用反應熱是化學反應過程節能的重要方面。對于吸熱反應，應合理供熱。吸熱反應的溫度應盡可能低，以便采用過程余熱或汽輪機抽汽供熱，節省高品質的燃料。對于放熱反應，應合理利用反應熱。放熱反應的溫度應盡可能高，以回收較高的品質的熱量。例如，利用乙烯裝置裂解氣急冷鍋爐產生的8~14MPa的高壓蒸汽驅動汽輪機，可使每噸乙烯消耗的電力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h，大大提高了乙烯裝置的經濟性。不論是吸熱反應還是放熱反應，均應盡量減少惰性稀釋組分。因為對吸熱反應，惰性組分要多吸收外加熱量；而對放熱反應，要多消耗反應熱。化學反應器是進行化學反應的重要設備。絕大多數反應過程都伴隨有流體流動、傳熱和傳質等過程，每種過程都有阻力，都需要消耗能量。所以，改進反應裝置，減少阻力，就可降低能耗。

反應設備的選型應滿足如下基本要求：(1)反應器內要有良好的傳質和傳熱條件；(2)建立合適的濃度、溫度分布體系；(3)對于強放熱或吸熱反應要保證足夠的傳熱速度和可靠的熱穩定性；(4)根據操作溫度、壓力和介質的耐腐蝕性能，要求設備具有材料穩定、型式好、結構可靠、機械強度高、耐腐蝕能力強等特點。例如，凱洛格(Kellogg)公司為減少合成氨催化劑床層壓力降、提高單程轉化率以及簡化設備結構，開發了激冷型臥式反應器。催化劑呈水平板狀，反應氣體垂直通過催劑床層，反應器壓力損失明顯下降。文獻較為全面、系統地討論了各種化學反應器，特別是新型化學反應器在節能降耗中的作用。催化劑的選取則是另一個決定物耗和能耗水平的關鍵因素。由阿勒尼烏斯(Arrhenius)方程可知，化學反應速率與反應溫度成正比，與反應活化能成反比，與指前因子，即碰撞因子成正比。所以，選擇合適的催化劑至關重要。例如，意大利蒙特愛迪生公司與日本三井石油化學公司共同開發的丙烯聚合反應高效催化劑，與以前采用的齊格勒(Ziegler)型催化劑相比，生產強度提高了7~10倍，并省掉了脫灰工序，原料、蒸汽、電力等消耗均顯著下降。

5結語

篇5

關鍵詞：先進控制；節能；化工過程

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）31-0204-03

Advanced Control Technology to Promote Energy Conservation of Chemical Production For Refining & Chemical Company

TANG Juan

（Lanzhou Research Institute of Petrochemical Industries Co， Lanzhou 730060， China）

Abstract： In recent years， facing tremendous pressure in the energy consumption and energy efficiency levels for the petrochemical plants， advanced control and optimization technology as an energy saving technology measures has been successfully applied in Lanzhou petrochemical chemical production process， which play an important role in the energy saving and efficiency. First， this paper introduces the technological base to realize energy saving and efficiency， including soft measurement technology， multi variable predictive control， and advanced control and conventional control’s Synthesis and integration. And then ， it discusses in detail the typical application of advanced control and optimization technology in the process of chemical production， focusing on Acrylonitrile Unit， Aromatics Unit， Ethylene Unit， and Polypropylene Unit.

Key words： advanced control technology； energy conservation； chemical production

1 概述

國家“十二五”規劃提出了節能減排的目標和要求，石油石化等高耗能行業企業到2015年末完成單位GDP工業增加值能耗分別比2010年下降18%，主要污染物排放總量減少10%的目標。規劃明確提出石油化工行業節能途徑與措施：全面推廣大型乙烯裂解爐等技術；重點推廣裂解爐空氣預熱、優化換熱流程、優化中段回流取熱比、中低溫余熱利用、滲透汽化膜分離、氣分裝置深度熱聯合、高效加熱爐、高效換熱器等技術和裝備；示范推廣透平壓縮機組優化控制技術、燃氣輪機和裂解爐集成技術等；研發推廣乙烯裂解爐溫度與負荷先進控制技術、C2加氫反應過程優化運行技術等。針對乙烯、芳烴、合成材料及單體等石油化工行業重點產品提出了指導性節能措施。

石油化工行業面臨嚴峻的節能減排形勢，“十二五”是實現節能減排約束性目標的關鍵時期。石油化工行業節能減排工作開展需全方面行動，加強能源管理，開發節能生產工藝、節能設備與技術評價、能源管控人才培養等方面同時進行，實現石化工業的可持續發展。除節能管理措施外，節能減排技術的突破是石油化工行業降低能耗的關鍵。近年來，隨著某蘭州石化公司“十一五”、“十二五”信息化發展規劃的建設與實施，先進控制與優化、能源管理系統（EMS）、流程模擬及生產全過程評估、排產系統等信息化技術在化工過程節能降耗中得到廣泛應用。先進控制與優化技術在多套重點裝置的成功實施在促進化工生產過程節能增效中發揮了重要的作用。國外先進的石油化工企業已經走在該領域的前沿，應用實踐表明先進控制技術應用廣泛、運行水平良好、投用率高、效果明顯、投資回報率高，是實現節能降耗、減排增效的良好技術手段。

2 先進控制實現節能增效的技術基礎

2.1軟測量技術簡介

軟測量技術基本思想是把自動控制理論與生產工藝過程有機結合起來，應用特定的計算機技術，針對一些難以測量或暫時不能測量的重要變量，選擇另外一些容易測量的變量，通過構成某種數學關系來推斷和估計，以軟件來代替硬件（傳感器）功能，它的核心技術是建模。這類方法具有響應迅速，連續給出主導變量信息，且具有投資低、維護保養簡單等優點。現階段工業過程的軟測量實現流程主要包括：輔助變量的選擇、過程數據的預處理、軟測量的建模和模型的校正。

2.2預測控制技術

預測控制有三個基本特征：模型預測、反饋校正、滾動優化。預測控制是一種基于模型的控制算法，這一模型稱為預測模型。預測模型的功能是根據對象的歷史信息和未來輸入預測其未來輸出。狀態方程、傳遞函數這類傳統的模型都可以作為預測模型。對于線性穩定對象，甚至階躍響應、脈沖響應這類非參數模型也可直接作為模型使用。此外，非線性系統、分布參數系統的模型，只要具備上述功能，也可以在這類系統進行預測控制時作為預測模型使用。

反饋校正的形式是多樣的，不論采取何種修正形式，模型預測控制都把優化建立在系統實際的基礎上，并力圖在優化時對系統未來的動態行為做出較準確的預測。因此，模型預測控制中的優化不僅基于模型，而且構成了閉環優化。為了在模型失配中時有效地消除靜差，可以在模型預測值的基礎上附加一個誤差項。在預測控制中使用一種反饋修正法，即閉環預測。

預測控制中的優化是一種有限時段的滾動優化。在每一采樣時刻，優化性能指標只涉及從該時刻起未來有限的時間，而到下一采樣時刻，這一優化時段同時向前推進。因此，預測控制不是用一個對全局相同的優化性能指標，而是在每一時刻有一個相對于該時刻的優化性能指標。不同時刻優化性能指標的相對形式是相同的，但其絕對形式，即所包含的時間區域是不同的。因此，在預測控制中，優化不是一次離線進行，而是反復在線進行，這就是滾動優化的含義。

2.3先進控制與常規控制的集成

1）軟硬件平臺

先進控制系統一般建立在集散控制系統（DCS）之上實施，采用先進控制上位機方式實現。多變量控制系統的輸入輸出變量可分為被控變量、操縱變量和干擾變量，先進控制上位機選用可24小時運行的服務器，為先進控制提供相關運算運行環境，具體操作在DCS中實現。先進控制硬件系統由先控服務器和工程師站兩臺上位機、網絡交換機、DCS應用站下位機構成。上位機通過網絡交換機與DCS應用站連接在以太網上，由于上位機與下位機通過OPC標準協議建立了數據傳送的物理鏈接，先進控制系統與DCS控制站實現了數據傳送的物理鏈接。根據各裝置生產工藝特點，選用合適的先進控制軟件平臺。

2）先進控制與集散控制（DCS）無擾切換

先進控制器通常運行在上位機上，其輸出的操作變量為DCS上PID回路的設定值。在常規控制時，PID回路由操作人員手工設定。APC控制器的輸出作為PID基本回路設定值的前提是當前調節回路處在先控運行狀態，這樣就存在先控運行模式和常規運行模式兩種運行模式之間的無擾切換問題。先進控制操作界面、邏輯切換及有關保護程序在DCS中實現，即保證了先控系統運行時生產裝置的安全，同時又滿足了操作人員的操作習慣。根據生產裝置對先進控制系統的安全要求，在DCS中建點并實現安全切換程序。

3 先進控制技術在煉化公司化工生產中的典型應用

目前，先進控制與優化技術已經在蘭州石化公司生產過程中的11單元、500萬噸/年常減壓、550萬噸/年常減壓、300萬噸/年重催、烷基化、連續重整、延遲焦化等裝置，以及化工生產過程的苯乙烯裝置、40萬噸/年芳烴抽提裝置、乙烯裂解爐、丙烯腈裝置、聚丙烯裝置和丁二烯裝置等重點裝置得到成功應用，為煉化行業帶來了顯著的經濟效益和社會效益。下面是著重論述先進控制技術作為工業節能新技術在蘭州石化石化公司化工生產過程中的典型應用情況。

3.1先進控制技術在丙腈烯裝置中的應用

蘭州石化公司丙烯腈裝置采用美國索荷俄公司丙烯氨氧化專利技術，將丙烯、氨和空氣按一定比例在鉬系催化劑作用和一定溫度、壓力條件下在流化床反應器中進行氧化反應得到主產物丙烯腈及副產物乙腈、氫氰酸等。裝置采用丙烯、氨、空氣為原料，在硫化床反應器中通過催化劑制得丙烯腈，裝置生產能力為3.12萬噸/年，裝置分合成、分離、后處理、乙腈四個工序。

針對丙烯腈反應器控制情況和用戶的需求，設計反應器溫度和進料量先進控制的方案。反應溫度的主要控制手段是26組撤熱水，微調（反應溫度小于5℃）可以通過丙烯進料量實現。廣義預測控制（GPC）的被控制變量為反應溫度，GPC的控制量為丙烯進料量的調整值，這個調整值與丙烯進料量的設定值（車間生產任務決定）相加作為實際的丙烯進料PID回路設定值，通過微量的丙烯流量變化達到調整反應溫度的效果。通過對反應器運行機理及歷史數據分析，建立了反應溫度、丙烯進量、氨進量、空氣進量、反應壓力及飽和蒸汽壓力的GPC控制，將反應溫度控制在0.5℃之內，平穩操作，提高丙烯腈的收率。對丙烯腈裝置流化床催化反應器進行操作優化，考慮到丙烯腈流化床反應器的復雜性，在項目實施過程中采用了基于多元逐步回歸分析的在線優化。建立丙烯腈產量的Hammerstein模型，再計算滿足各種約束條件的反應器優化操作參數。

根據項目驗收標定數據，在常規操作時溫度運行方差為0.08，溫度最大波動1.15℃；在GPC控制時溫度運行方差為0.01，溫度最大波動0.4℃。兩組運行數據比較，反應溫度方差減少了88.2%。在一定的反應器負荷下，在線優化方法，計算出相應的優化操作參數，調整反應器操作參數的設定值，從而改善反應器的操作條件，能夠自動跟蹤反應器負荷、工藝條件和環境等不確定因素，使反應器一直處于良好的工作狀態，實現在線優化，使反應器工作在最優的操作條件下，達到了降低原料丙烯、氨的單耗，抑制副產物生成，降低催化劑損耗，延長催化劑壽命，提高丙烯腈收率。

3.2 先進控制技術在芳烴抽提裝置中的應用

40萬噸/年芳烴抽提裝置是蘭州石化公司大乙烯裝置配套項目，采用北京金偉暉工程技術有限公司研發的SUPER-SAE-Ⅱ芳烴抽提技術。以乙烯副產裂解汽油經加氫后的加氫汽油為原料，經抽提、精餾后生產三苯。裝置于2007年6月29日建成投產。由抽提單元、精餾單元、溶劑再生單元、輔助單元、蒸汽及冷凝水單元五個單元組成。

芳烴抽提裝置先進控制系統建立1個大的APC-Adcon控制器來對裝置進行控制。整個控制器由提單元、水循環系統、精餾單元三個部分組成，包括7個子控制器。抽提單元由抽提塔子控制器、汽提塔子控制器、回收塔子控制器構成，精餾單元針對苯塔、甲苯塔、二甲苯塔設計了3個子控制器。裝置的經濟目標通過多變量模型預測控制和過程參數平穩控制基礎上的“卡邊”優化來實現。

根據用戶方提供裝置標定報告，芳烴抽提裝置先進控制系統使裝置重要運行參數運行方差減小40%以上；主要產品（苯、甲苯及混合碳八芳烴）產率由投用先控前的98.7%提高到目前的99.03%，提高了0.33%；裝置綜合能耗下降0.76kgEO/t加氫汽油，降低了能源消耗量；溶劑消耗量降低1%以上。

3.3 先進控制技術在乙烯裝置裂解爐中的應用

46萬噸/年乙烯裝置裂解爐采用KBR和ExxonMobil共同開發的SC-1型管式裂解爐。可以加工處理石腦油、加氫尾油、LPG、丙烷、循環乙烷/丙烷等五種原料。裂解爐的工藝流程可分為原料預熱、對流段、輻射段、高溫裂解氣急冷和熱量回收等幾個部分。

乙烯裂解爐先進控制系統以模型預測控制為技術手段，為每臺裂解爐設計了一個平均COT溫度控制器，一個裂解爐管出口溫度平衡控制器及總進料流量提、降量控制器。

整個5臺裂解爐先進控制系統正式投入運行后，經生產裝置連續運行考驗，控制系統反映出良好的動態和穩態性能，改善了裂解爐的運行狀態，提高了控制品質，大幅度降低了操作人員的勞動強度。根據裝置連續運行的結果，通過對比先控投用前后的標定數據，取得如下控制效果：平均COT溫度波動幅度由投用前的士5℃左右下降到士1℃，大干擾時，由原來的土10℃下降到±3℃以內；管間溫差由原來的6℃左右下降到2℃以內，溫度的波動小了，超高溫現象減少。

3.4 先進控制技術在聚丙烯裝置中的應用

30萬噸/年聚丙烯裝置采用意大利Basell公司的Spheripol-Ⅱ代聚丙烯工藝技術，2006年10月建成投產。裝置設計生產能力為30萬噸/年聚丙烯顆粒，年操作8000小時，可生產均聚物（56個牌號）、無規共聚物（21個牌號）、抗沖共聚物（26個牌號）共103個產品牌號，產品用途覆蓋面廣，技術指標先進。

先進控制系統采用多層次結構。由軟測量系統根據軟測量機理模型，利用DCS常規控制層提供的生產過程的實時可測數據計算控制熔融指數、等規度和懸臂梁沖擊強度等聚丙烯產品重要的質量指標。先進控制層根據基于機理分析的狀態空間模型，利用軟測量提供的質量指標以及DCS常規控制層提供的生產過程實時數據進行預測和控制，實現質量指標的閉環控制，針對200單元的R200單環管預聚合反應器和R201、R202雙環管聚合反應器以及400單元氣相聚合反應器實施先進控制，控制器包括反應溫度、反應密度、氫氣濃度、熔融指數、等規度、反應器壓力、懸臂梁沖擊強度、乙烯含量等16個被控變量。同時，以催化劑作為操作手段對丙烯聚合產量進行“卡邊”約束優化。自動牌號切換系統通過先進控制系統和常規控制系統實現各個牌號的自動切換，聚丙烯裝置重點實施T38F、T30S、T28FE等三種熔融指數相近牌號的切換控制與配方管理。

在保證產品質量前提下，穩定了反應器反應溫度，減少夾套水水量，節省燃料氣消耗量，起到節能節水作用。根據標定數據，R201與R202反應溫度投用先進控制前后方差分別減少28%、26%，R201與R202反應密度投用先控前后方差分別減少25.7%、26.9%，R201與R202熔融指標投用先控前后方差分別減少26.6%、26.7%。產品質量指標實現閉環控制，穩定提升了產品質量，通過產量優化控制，提高了裝置處理量，增加了經濟效益。牌號切換過程以最優的路徑平滑協調地完成切換過程，減少了牌號切換時間及過渡料，牌號切換時間減少了30%以上。

4 結論

在建設節約型社會、循環經濟、綠色工廠的要求下，石化企業在節能減排方面面臨巨大壓力，但節能降耗也有很大潛力空間。相對節能管理措施，節能技術措施對節能目標更重要，先進控制技術作為新節能技術在節能降耗方面的作用不容忽視。先進控制技術已經在蘭州石化公司化工生產過程得到廣泛成功應用，先進控制保證過程參數的穩定，并達到比常規控制精度要高的技術指標，從而穩定生產、提高產品質量，而在線優化（RTO，Real Time Optimization）與MES（ManufacturingExecutionSystem）、ERP（Enterprise Resource Planning）、APS（Advanced Planning System）等信息化技術的結合應用，能夠實現裝置操作優化使裝置長期處于最優或良好的狀態，有效推動企業生產安全、自動化和信息化程度、節能減排、增產增效等目標的實現，是化工過程節能增效的加速器。

參考文獻：

[1] 王松漢，何細藕.乙烯裝置操作和技術.2009.

[2] 趙仁殿，金彰禮，陶志華，等.芳烴工學[M].北京：化學工業出版社，2001：182-186.

[3] 王樹青，金曉明.先進控制技術應用實例[M].北京：化學工業出版社，2005（2）139-155.

[4] 黃德先，葉心宇，竺建敏，等.化工過程先進控制[M].北京：化學工業出版社，2006.4： 108-110.

[5] 王立行.石油化工過程先進控制技術的現狀與發展趨勢[J].煉油設計，2000，30（2）：6-11.

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關鍵詞：生物溶劑生產節能措施

1. 概述

丁醇、丙酮等有機溶劑是重要的化工基本原料,除了大量用作溶劑外，還廣泛用于制藥、脫水劑、制醋酸丁酯和樹脂；制醋酐、雙丙酮醇、氯仿、磺仿、環氧樹脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲脂、制染料、涂料、藥物、合成橡膠、洗滌劑、清潔劑等。

生物溶劑以干木薯、玉米等為原料，采用生物發酵法生產工藝制備丁醇、丙酮等有機溶劑。主要有粉碎、蒸煮、菌種培養、發酵、蒸餾等生產工序。

生物發酵法以玉米、木薯等農產品為原料生產溶劑，利用農產品原料中的淀粉生產丁醇、丙酮等有機溶劑。農產品是我國農民的主要產品，為可再生資源。生物發酵法將玉米、木薯等原料經粉碎、水解得到淀粉乳液，然后在丙酮-丁醇菌作用下，經發酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合醪液，再采用蒸餾方法分離出丁醇、丙酮及乙醇，通常三者的比例為 6：3：1。與采用石化路線相比，生物發酵的工藝流程短、設備簡單、投資少；而且生物技術生產的產品替代石化路線產品，其性能還優于后者，生物發酵法具有易于控制、對環境污染少、產品安全、原料來源豐富等優點。

2. 生產工藝

木薯干與玉米粉碎后進入拌料罐，在配料罐（帶有攪拌器）內用一次清水和粗塔廢醪、氫氧化鈉一次配成的生漿液，用泵打入換熱器加熱后用二次蒸汽與物料噴射混合加熱進入糊化鍋糊化，再用一次蒸汽與物料噴射加熱熟化，熟化完成后進入汽液分離器，分離出的二次蒸汽部分返回蒸汽噴射器，醪液降溫后進入發酵工段。發酵是溶劑生產裝置的核心工序，包括種子制備和連續發酵兩部分，末級罐發酵液指標丙含達 5.5g/l 以上，殘糖為4.5g/l 以下時，結束完成后發酵液放至成熟醪罐。

成熟發酵醪自貯醪罐經泵打到蒸餾車間首先與1#粗餾塔餾出汽換熱，然后再與2#粗餾塔塔底廢醪換熱后分別進入兩粗塔，2#粗餾塔底直接加入蒸汽，2#粗餾塔餾出氣作為1#粗餾塔熱源，進入再沸器與1#粗餾塔塔底廢醪換熱，2#粗餾塔冷凝液與1#粗餾塔頂餾出汽冷凝液匯合，部分回流到兩個醪塔頂部，部分經放料罐放料至一丁塔上部 47 板液相進料。一丁塔對總溶劑進行分離，塔頂逸出乙丙蒸汽，經三級冷凝后部分回流，部分放料至丙酮塔中部 22 板，一丁塔下部粗丁醇從22板以液相放料形式流入二丁塔8板，二丁塔對粗丁醇進行精制，從二丁塔 45 板液相放出丁醇成品經冷卻器去中間計量罐。丙酮塔對乙丙液進行分離，丙酮以氣相形式從塔頂排出，經四級冷凝，部分回流，部分放料至除醛塔上部 59 板，對丙酮進行精制，除醛塔頂蒸汽通過兩級冷凝，一級全部回流，二級冷凝液返回丙塔，反復排掉低沸物，成品丙酮從塔中部 28 板液相放料得成品丙酮，經冷卻送到中間計量罐。丙酮塔釜排出液進入乙汽化器，蒸出蒸汽進入乙醇塔下部 13 板對乙醇進行提純，頂部餾出氣，一冷回流，二冷全部返回丙塔，割掉低沸物，乙醇從塔中部 46 板放料經冷卻的乙醇成品放至中間計量罐。粗餾塔底部排出廢醪除返回配料外，其余部分送到污水處理站處理。采用雙粗塔差壓蒸餾方式，可最大限度的節省能源。

生物溶劑生產廢水具有污染負荷高和可生化性好的特點，主要指標為CODcr：42500mg/l，BOD5：22300mg/l，SS：15800mg/l。污水處理采用厭氧-好氧處理的工藝路線產生大量的沼氣。

污水處理站工藝流程方框圖

3. 能耗分析

生物溶劑生產過程中采用了加熱蒸煮、低溫發酵、精餾等操作單元，特別是精餾過程中的氣化和冷凝對能源消耗較大。年產4萬噸生物丁醇項目動力消耗情況。

生物溶劑動力消耗指標表

總能耗達 44466t標煤，單位產品能耗指標1112 kg標煤/t產品。

4實際應用

江蘇連云港某公司年產4萬噸生物丁醇項目配套建設有35t/h的鍋爐一臺，以提供生產用蒸汽。

鍋爐房建設以資源綜合利用、循環經濟為原則。鍋爐燃料首先使用項目污水處理站厭氧發酵產生的沼氣和生產中的木薯廢渣、污水處理站的干污泥等生物質燃料及發酵車間發酵產生的廢氫氣，不足的燃料再使用外購原煤。

項目污水處理站可產沼氣28853760立方米，木薯廢渣（40%干度）25160噸，污水處理站的干污泥（40%干度）2160噸，發酵車間發酵產生的可回用氫氣1589噸。綜合利用的燃料熱值分別是：沼氣熱值為22990kJ/Nm3，木薯廢渣（40%干度）熱值為8360kJ/kg，污水處理站的干污泥（40%干度）熱值按7526kJ/kg考慮。

可綜合利用的生物質燃料能源折標煤

沼氣：年利用量24696000立方米，折標煤：17640t

木薯廢渣（40%干度）：年利用量15725噸，折標煤：4493t

污泥（40%干度）：年利用量2160噸，折標煤：555t

因此生物質燃料折標煤總量為：22688 t

企業能源自給率為

22688/44466＝51.0％

5 節能措施

選用國內先進技術和設備，應用各項先進和節能技術，從各個方面降低能耗物耗，綜合利用木薯渣、污水處理站的沼氣和污泥等生物質燃料達到資源節約的目的。

（1）35t/h供熱鍋爐為燃煤、沼氣及木薯渣混燒的中溫中壓鍋爐，利用污水處理站厭氧產生的沼氣、污泥和生產中的木薯渣等生物質作鍋爐燃料，并進行熱電聯產，減少燃料的消耗，綜合利用能源。

（2）生產過程中采用節能新技術、新工藝。

（3）總圖布置上各生產車間按物料流向布置，縮短供物及供能距離，減少管網長度，并從工藝流程設計上考慮使物流、能源供應便捷、合理。

（4）生產設備如鍋爐、汽輪機、泵、空壓機、換熱器、粉碎機、蒸餾塔等均選用國產優質設備，性能高，能耗低。

（5）對生產中采用的大功率電器設備采用變頻控制,在設備未滿負荷生產時降低電機轉速,節約用電。

（6）管件、閥門選用國產優質產品，安裝時應把好質量關，盡量避免“跑、冒、滴、漏”現象。

（7）配備完善的原料、水、電汽等計量裝置，加強對能源的管理。

（（8）生產車間的建筑設計盡量采用自然采光，在許可條件下，滿足工藝操作窗地比。采用保溫、隔熱效果良好的屋面和建筑圍護結構，使廠房有較好的采暖效果和工作環境。

（9） 對需要保溫、保冷的設備與管道，采用高效絕熱材料，盡量減少熱量、冷量損耗。

（10）蒸煮液化的汽液分離器分離的二次蒸汽用作蒸汽混合器的熱；蒸餾采用差壓蒸餾。提高熱能利用率,節約能源。

6結束語

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【關鍵詞】化工生產 節能 環保 減排近年來，我國化工行業中，由于高耗能、高污染產品產能增長過快，致使行業產能過剩。我國的一項基本國策就是節能減排，要實現我國經濟可持續發展，就必須要求化工行業重視節能與環保，這是實現我國經濟可持續發展的必然選擇。化工生產行業由于耗能高，污染高，對節能與環保問題應更加重視，不但要創造經濟效益，而且要創造環境效益。采取多種措施，最大限度的提高能源利用效率，減少能耗，促進節能與環保。目前，化工生產中采取的節能環保措施，主要有以下六個方面。

1 提高水資源的重復利用率

在化工生產過程中，用水量、排水量都較多，廢水污染防治任務也很重，提高化工生產過程中水資源重復利用率，實施循環經濟非常重要。首先是間接冷卻水循環利用。化工生產中間接冷卻水用量大，不含任何污染物質，可全部回收循環利用。建設大批間冷廢水冷卻循環回用裝置，使生產間接冷卻水全部回用。間接冷卻水循環利用，可極大減少新鮮水用量。其次是工藝廢水多級串聯利用。多級串連利用水，減少了新鮮水用量和廢水排放量。工藝廢水的循環利用是廢水及污染物減排的主要途徑。生產用水采用閉路循環，無生產性廢水排放。加工處理過程中產生的廢水，主要來源于包裝車間等操作場所地面沖洗水，以及生活污水、蒸汽站排污及水質軟化廢水等，上述廢水經污水和中水處理站處理后大部分回收利用，少量排放管道排到污水處理廠。

2 提倡能源的綜合利用

化工生產企業使用的能源，種類繁多，品質好壞不等。化工生產的工藝過程中，不但有吸熱過程，而且有放熱過程，因此，把化工生產過程中產生的可燃性氣體的反應熱，以及其他多種余能有效地組合起來，以實現系統能量的高效利用。化工企業消耗的80%左右總熱能，最終是以低位熱能放出。所以，提高化工能源利用率的關鍵，就是對低位熱能實現有效利用。對甲醇精制過程中，精餾塔塔釜排出的廢水，進入水處理系統，實現循環利用。由于塔釜廢水有很大的熱量，在寒冷的冬季，可將之輸入居民供暖系統，把工業廢水的熱量，用到居民的取暖上來，這樣，不但對化工生產的熱量進行了充分的利用，而且在很大程度上，使冬季供暖的壓力得到了緩解，實現了一舉倆得。

3 資源回收再利用

資源回收再利用，是指將化工生產的廢棄物，經修復、翻新、再制造后，繼續作為產品使用，或者將廢棄物的全部或者部分，作為其他產品的部件進行使用。在化工企業中，可以將有微小瑕疵的產品進行再利用，或者循環利用包裝，以減少浪費。在產品包裝上，對于可以回收再利用的包裝，進行集中收回，經過一定的清潔和消毒工序，再作為成品包裝重復利用，不但有效利用了資源，而且增加了經濟效益，并在一定程度上降低了一次性包裝對環境的污染。通過原本是廢棄物的副產物進行多途徑、多層次的循環利用，不但獲得了多種高附加值的產品，而且保護了環境。

4 降低動力能耗

化工生產的動力能耗，主要包括電力和蒸汽消耗，是化工企業能耗的主要部分。降低動力消耗，可以采用電動機變頻調速技術。由于目前多數化工企業裝置負荷率較低，采用變頻調速技術，是節能的有效途徑。合理地實行裝置間的聯合，對供熱系統優化，在較大范圍內進行冷、熱物流的優化匹配，促進實現能量利用的最優化。

5 開發綠色化工工藝

綠色化工工藝，指的是在化工產品生產過程中，從工藝源頭上就運用環保理念，進行生產過程的優化、廢物再利用與資源優化，從而降低成本與消耗，減少廢棄物的排放，減少產品生命周期對環境的不良影響。作為一項復雜的化工系統工程，隨著科技與社會的進步，綠色化工不斷發展與完善。綠色化工可有效緩解化工行業經濟發展與環境保護之間尖銳矛盾，實現我國化工環保上新臺階，也是化工行業可持續發展的必然選擇。6 采用干法熄焦技術

干法熄焦技術即傳統浸泡法熄焦改干法熄焦技術。該技術改造是繼加氫制氫系統加熱爐廢氣利用、廢水利用、焦化裝置煤氣風機節電改造、酸性水汽提裝置、精酚處理裝置等大型節能技術改造后又一重大舉措。與浸泡法熄焦相比，干法熄焦技術采用噴霧低水熄焦。該技術可防止在熄焦過程中產生大量的含污染物的濕蒸汽排入大氣中，其中含有HCN、H2S、NH3、酚類、粉塵等有害物質。其中，干法熄焦后產生煤氣作為鍋爐燃料氣，鍋爐煙氣對大氣的污染，減少SO2、CO2排放，完全符合環保要求。而它與傳統浸泡法工藝相比，傳統浸泡法噸焦炭耗水量在0.373噸，采用干熄焦后噸焦耗水約0.19噸；按年產135萬噸蘭炭計算（年運行8000小時）可節省水資源24.7萬噸，每小時節約煤氣約30000m3/h，按年運行8000小時計算可節約煤氣2.4億m3，折合標準標準煤6000噸。該技術完全取消了明火干燥，大量節約煤氣，改善了現場操作環境及操作上的不便，原有的浸濕法熄焦改為蒸汽及霧化水熄焦，大大節約用水量，也改善了后續出焦工段篩分系統經常粘結堵網的現狀，并解決了出焦通廊長期被氣體縈繞，給操作和檢修帶來的問題。

總之，針對化工行業一直以來存在的高污染、高能耗以及資源不能有效利用的問題，要采取恰當的節能與環保措施，在節能環保的同時取得顯著的經濟效益，從而有力提升化工企業的市場競爭能力。

參考文獻

[1] 錢瑜，趙宇.關于化工行業推行合同能源管理機制的探討[J].現代化工，2009（12）

[2] 淺談聚氯乙烯生產節能減排途徑.中國化工信息中心，2008，8，26

[3] 賀廷禮，李玲，陳清林.石化企業節能方法探討[J].節能與環保，2008（07）

[4] 陳志新.化工過程中節能降耗工藝設計[J].化學工程與裝備，2009（10）

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關鍵詞：煤焦油;深加

當前世界經濟發展的主要動力依然主要依賴石油資源，隨著能源消耗的日益增長，有限的石油資源已經影響到全球經濟的發展，石油引起的危機已成為各國關注的熱點。進入21世紀，我們必須尋求高效的節能技術及資源為經濟持續發展提供支撐。我國缺油少氣、富煤的資源結構特點，決定我國充分利用煤炭資源是解決石油資源短缺的有效途徑之一。雖然煤焦油的煉制是傳統的煤化工行業，煤焦油的產品提取及深加工仍具有巨大的發展潛力，尤其近幾年煤焦油深加工替代石油化工產品日益廣泛，煤焦油的合理綠色化利用引起人們的重視。

1 煤焦油的生產及分類

煤焦油是煤炭干餾時生成的具有刺激性臭味的黑色或褐色粘稠狀液體，按照干餾溫度不同煤焦油主要分為低溫焦油和高溫焦油。

低溫煤焦油相對密度小于1.0，其組成中芳烴、烷烴及烯烴約占50%左右，酚類高達30%。但是其組成與煤的性質有很大關系，例如在褐煤焦油中含有大量的石蠟。

高溫煤焦油相對密度大于1.0，主要是芳烴及雜環組成的復雜混合物，化合物的種類多達400種。煤焦油按沸點范圍的不同可以分割為各種餾分，然后再進一步加工。例如采用結晶方法可得到萘、蒽等產品，用酸或堿萃取方法可得到含氮堿性雜環化合物或酸性酚類化合物。焦油酸、焦油堿再進行蒸餾分離可分別得到酚、二甲酚、甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。這些化合物是煤焦油的重要原料，煤焦油蒸餾也可直接利用，如瀝青質可制電極焦，酚油可用于木材防腐，洗油用作從煤氣中回收粗苯的吸收劑，輕油則并入粗苯一并處理等。高溫焦油的組成及質量取決于煉焦配煤的性質和煉焦過程的技術操作條件。

2 國內外煤焦油行業發展現狀

2.1 我國煤焦油產量及煉焦技術

我國是產煤大國更是生產焦炭的大國，我國焦炭產量占據世界總產量1/3。煤焦油是煉焦的主要產物之一，21世紀初我國煤焦油產量達500～600 萬t/a，深加工處理能力為450 萬 t/a，迄今我國焦油產量已達1 300 萬 t/a。煤焦油中可提取的化合物已超過200余種，其中符合實際利用價值的達50種，一些是石油化工產品所不能滿足的。目前國內的焦油加工設備相對還比較落后，我國一些企業從日本等國引進了先進的焦油加工裝置，例如寶鋼集團煤焦油加工規模可達26 萬 t/a，產品的種類多達20多種。在我國還存在大量煤焦油生產分散的現象，有些還是土煉焦工藝的方法，這些工藝不但利用效率低下，而且對環境造成的污染十分嚴重。

2.2 國內外煤焦油加工技術

2.2.1 國外煤焦油加工技術

調查發現，國外煤焦油主要有三種加工模式：

①在傳統加工基礎上，不斷發展創新轉向精細的化工品、醫藥等方面。

②向全方位的品種發展，它以市場需求為導向提供不同規格及等級的產品。

③瀝青類產品成為加工改造的重點。

隨著高新技術的不斷發展，煤焦油深加工工藝技術得到不斷地改進與完善，物質的生產工藝路線也在不斷的精細化與多樣化。目前，煤焦油深加工和利用方面，一些發達國家已經注重低含量高附加值組分精細化學品的提取與生產，并開發出一系列先進、更具價值的煤焦油深加工工藝。集成化與現代化的加工工藝已經成為當今世界焦油加工發展的主流。

2.2.2 國內煤焦油加工技術

目前，在國內煤焦油加工的主要產品是酚類、洗油、粗蒽、萘、瀝青等物質，在國內煤焦油技術主要涵蓋焦油蒸餾技術、粗蒽制取技術、酚鈉鹽分解技術、工業萘蒸餾技術、焦油蒸餾所獲餾分的洗滌技術、酚鈉鹽分解技術、精蒽、粗酚精制技術、粗喹啉與粗吡啶精制技術、精咔唑與蒽醌生產技術等。各個廠家的產品及工藝類型相似，具有產品的生產規模偏小，高質量與高附加值產品生產工藝不成熟等特點，因此企業產品適應市場能力較差，與國外精細化生產工藝差距較大，以致效益低下。只有技術的不斷創新、不斷學習外國先進的技術，抓住機遇，才能為煤焦油行業的發展壯大謀求新思路。

3 煤焦油各種餾分的分離加工

3.1 輕油餾分

煤焦油在進行蒸餾分割時餾程小于170 ℃的餾出物為輕油餾分。產率為煤焦油總量的0.5%～1%，主要成分是單環的苯及其同系物，只含有少量的多環芳香物古馬隆、萘、茚等化合物及微量的，因此輕油餾分主要用于生產“三苯”類品。

3.2 酚油與萘類餾分

煤焦油在進行蒸餾分割時餾程范圍為170～230 ℃的餾出物為酚油及萘類餾分，其中酚油產率約占為2%～3%，萘類產率為11%～12%左右。在生產過程中大約有45%左右的酚來自酚油餾分的加工，酚油餾分還包括毗啶堿、 古馬隆和茚等化合物，因此，酚油餾分可以精制其中的酚和吡啶堿等，也可以直接制取古馬茚樹脂。另外一些苯酚類的物質可以通過焦油減壓得到。大約80%左右的萘來自煤焦油中的萘油餾分，萘是一種非常重要的化工原料，在合成纖維、樹脂、染料中間體以及一些精細化工品生產行也有廣泛的應用。

3.3 洗油餾分

洗油占據了煤焦油含量的9%，洗油餾分的沸點范圍在230～300 ℃之間。洗油餾分其中含有居多兩環及多環的珍貴芳香化合物，例如甲基萘、聯苯、二甲萘、酚、喹啉、吲哚、二苯醚、苊及芴等化工原料，因此具有巨大的開發潛力和價值前景。

3.4 蒽油餾分及瀝青

蒽油是一種半固體的棕綠色晶體三環芳香物，它的沸點范圍為300～360 ℃，占據了粗焦油1/5的含量。前蘇聯精蒽的制取用的是重結晶發，該方法提取率十分低下，利用率低。在美國粗蒽的提出是重結晶過程在高于沸點的溫度下進行的，重結晶與蒸餾過程相結合，萃取劑軒選用苯、四氫化萘和十氫化萘等，該方法的缺點是功耗費用大。咔唑可以與酸、堿發生反應，與不飽和有機物在一定條件下發生共聚反應，所以通過液相萃取的方法，互不相溶的溶劑被用于分離粗蒽。在歐洲蒽精制技術是以蒽油為原料，采用苯加氫精制中副產的溶劑油對前者洗滌結晶，使菲溶于溶劑油而蒽和咔唑則富集在結晶中。菲的混合溶劑在首先通過蒸餾再生，再返回到萃取結晶系統。結晶部分可以通過閃蒸塔首先出去溶劑，之后在減壓精餾塔中精細分餾，該塔共80塊塔板，從下往上數在第67塊塔板可抽出精蒽，精餾塔的底部流出重質餾份。歐洲與美國研制的方法生產工藝順序不同：在歐洲粗蒽先從溶劑中重結晶提取菲，然后用化學方法分開蒽和咔唑;而美國與之顛倒先提取咔唑，后用重結晶法分離蒽和菲。

瀝青是煤焦油中的重質產物，其含量約占50%左右。瀝青用途廣泛，不僅用于鋪路與建筑，而且可以制取電極炭、碳素材料與粘結劑等。瀝青作為焦油加工的主要產品，目前瀝青處理的方法主要為瀝青改性，改性的瀝青路用性會達到石油瀝青標準。另外，根據市場需求，瀝青與蒽油按一定比例配合制作炭黑也有廣泛的前景。

3.5 煤焦油加氫改質

煤焦油在一定溫度、壓力、催化劑及氫氣氣氛下加氫改質，不僅可以脫除焦，油中的硫、脫等有害元素，而且使不飽和烴飽和，從而降低硫、氮和芳烴含量，最終獲得石腦油和燃料油，其產品指標達到汽油、柴油的標準。根據各種技術的特點，焦油加氫技術可歸納為4類：煤焦油加氫處理技術，延遲焦化―加氫聯合工藝技術，煤焦油固定床加氫裂化技術，漿態床煤焦油加氫裂化技術。

4 對于煤焦油深加工的前景展望

煤焦油是由多種物質組成的混合物，這里邊有很多化合物是構成共沸物，使用簡單精餾方法不能有效的提取高純度的物質。因此，對于煤焦油各組分深入的研究很必要。另外還需要研發出一些低能耗、綠色的環保生產工藝，提高能源的利用效率，并且應用高效節能的工藝路線來進行相關的生產。在工藝的設備應用方面，自動化程度高的設備應優先使用，有效控制生產流程。隨著資源的日益枯竭，能源危機越來越嚴重，近些年來煤炭綜合利用有加快趨勢，也使得煤焦油深加工具有很廣泛的前景。根據我國煤多油少的資源特點現狀，煤焦油行業在我國在整體上和生產技術上的發展是比較迅速的。生產規模在不斷的每年都在不斷的提高。雖然在全球經濟局勢低迷的狀況下，煤焦油行業在發展在一定程度上受到了制約，使得煤焦油一些項目無法投產運營。但是全球石油資源短缺是不可改變的事實，而煤焦油深加工所得到的產品可以解決因石油短缺而產生的不便，例如，煤焦油加氫制得的優質燃料油可以用于汽車。可見煤焦油行業的發展前景還是很可觀的，所以我們要重視煤焦油深加工技術的研發和應用。

5 結 語

在越來越多的能源危機背景下，煤焦油的提取與利用將會得到人們的更多關注。但是怎樣對煤焦油的組分進行更深層次的提取與對煤焦油的更深層次更高效的利用，是人們今后研發的重點內容。只有逐一解決這些問題，煤焦油才可以被更加充分的利用。

參考文獻：

[1] Ekambara K.Joshi J B.Axial mixing in pipe flows：Turbulent and tr-

ansition regions[J].Chemical Engineering Science，2003，58（12）.

[2] 曲思建，關北峰，王燕芳，等.我國煤溫和氣化（熱解）焦油性質及加工利用現狀與進展[J].煤炭轉化，1998，（1）.

[3] Schobert H H，Song C.Chemicals and materials from coal in the 21st century[J].Fuel，2005，（8）.

[4] 唐英，王強，楊祺.煤焦油工業國內外發展動態[J].遼寧化工，2002，（10）.

[5] 鄭文華，劉洪春，周科.中國焦化工業現狀及發展[J].鋼鐵，2004，（3）.

[6] 晉家敏.“宣言”――煤焦油行業整合的前奏[N].中國冶金報，2005-

10-18.

[7] 畢家立.焦化行業發展需跨兩道坎[N].中國化工報，2003-02-10.

[8] 黃建國.煤焦油苯加工的現狀及發展方向[N].山西日報，2005-05-25.

[9] 劉濤.煤焦油深加工狀況與發展探討[J].中國化工貿易，2013，（5）.

[10] 司雷霆.煤焦油洗油中提取聯苯工藝的探討[J].山西化工，2010，（1）.

[11] 陳幫琴.煤焦油加工技術研究[J].科海故事博覽?科教創新，2009，（4）.

[12] 白雪峰，胡樹發，吳偉.洗油在精細化學品合成中的應用[J].化學與

粘合，1999，（2）.

[13] 周衛國，吳旭洲.煤焦油中蒽、菲、咔唑的精制及利用[J].煤化工，

2002，（1）.

[14] 孫虹.焦油中精蒽咔唑提取工藝的評述[J].煤炭轉化，1998，（2）.

[15] 趙曉青，王洪彬，霍宏敏，等.一種燃料油的生產方法[P].中國專利：

CN 1752188，2005-10-28.

[16] 張毓瑩，蔣東紅，胡志海，等.一種兩段法煤焦油加氫改質方法[P].中

國專利：CN 101307257，2007-05-16.

[17] 戴連榮，賀占海，劉忠易，等.煤焦油制燃料油的工藝[P].中國專利：

CN 1664068，2005-03-09.

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第一章“”科技發展回顧

“”期間，科技工作在市委、市政府的領導下，認真貫徹“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的科技指導方針，積極構建自主創新體系，推進“科教強市”戰略的實施，自主創新能力顯著提高，有力地支撐了經濟和社會發展。市先后被批準為國家創新型試點城市、全國科技進步先進市、國家知識產權示范城市。

科技創新能力明顯提高“”期間，市財政投入應用技術研究與開發資金1.4億元，爭取上級科技資金投入2.64億元，同比增加179%、176%。年到年全社會投入研究與發展經費75.7億元，同比增加158.5%。實施市級科技計劃項目746項，爭取國家和省科技計劃項目440項。其中承擔國家“863”計劃項目、國家科技支撐計劃17項，是“”的2.1倍；承擔省重大科技專項15項，省內排名第一。與大學、交通大學等國內知名高校建立全面科技合作關系，組織產學研需求對接53次，啟動合作項目485項；完成科技項目招商2.2億元。全市共取得科技成果1350項，獲得省級以上科技獎勵182項，是“”的1.84倍，其中國家科技進步特等獎3項、一等獎4項，居全省之首。一大批科技成果在三峽工程、西氣東輸、青藏鐵路、載人航天等國家重大科技工程中得到應用。全市專利申請量10991件（其中發明專利3043件），授權6207件，分別是“”的3.32倍、4.7倍和3.02倍。新建國家和省市重點實驗室37家，其中國家重點實驗室4家，填補了河南省國家重點實驗室的空白。新建國家和省市工程技術（研究）中心67家，其中新建國家工程技術研究中心1家，省級工程技術研究中心25家。各類研發機構總數達到200多家。中信重工、中鋼洛耐院、LYC等3家企業技術中心進入全國百強。

科技支撐和引領發展的作用顯著增強“”期間，堅持以科技項目為載體，支撐經濟社會快速發展。攻克制約經濟社會發展的重大技術難題300多項，開發300多項具有較強市場競爭力的產品；通過項目的實施和新產品開發，實現銷售收入743.18億元，利稅185.79億元。在裝備制造、新材料、新能源、生物醫藥、現代農業等領域實施30個重大專項，實現了優勢產業的技術升級。其中，24對棒大型還原爐工藝技術及裝備等項目，打破了國外的技術封鎖和市場壟斷，以硅材料產業為龍頭，形成了新型硅光伏產業。通過實施各類計劃項目，有力支撐了農業、高新技術產業和社會可持續發展。項目的實施還帶動了區域創新能力的提升，市、澗西區被列入全國科技進步示范縣（區），市被確定為省級可持續發展實驗區。

高新技術產業快速發展年國家高新技術企業新認定辦法實施以來，共有108家企業通過認定，居全省第二。年，高新技術企業總產值670億元，增加值140億元，分別是“”末的3.72倍、2.28倍。12家部屬科研院所技工貿總收入突破200億元，是“”末的2.8倍。擁有2家國家級創新型企業，19家省級創新型（試點）企業，2家高新技術企業成功上市。硅材料光伏特色產業基地被認定為河南省首批高新技術特色產業基地，中硅高科、尚德、阿特斯3家企業被認定為河南省高新技術特色產業基地首批骨干企業。

農業科技創新取得新成就 選育小麥、玉米等主要農作物新品種26個（國家審定9個，省級審定17個），推廣農業新技術、新品種200余項，建立農業科技示范基地30萬畝，推廣應用500萬畝，實現經濟與社會效益7.5億元，主要農作物優良品種覆蓋率達98%以上；引進推廣羊、奶牛等畜禽良種20余個，畜禽良種覆蓋率達85%以上；培育牡丹新品種30余個，解決了牡丹周年開花關鍵技術，提高了牡丹的觀賞性和產業化水平。實施交通科技扶貧項目56個，5個貧困縣的40個鄉鎮4.6萬農戶受益，戶均增收3000元以上。大力開展科技下鄉活動，培訓農民20余萬人。

科技支撐社會發展取得新突破“”期間，實施節能減排示范項目5個，廢水、廢氣排放減少20%，廢棄物利用率達到90%以上，為企業節約成本6000多萬元，有2家企業被評為河南省節能減排科技創新示范企業。發展連翹、柴胡等道地中藥材的規范化種植20萬畝，重點解決了物種資源創新利用、主要病蟲害的有效防治等關鍵技術，提高了藥材的質量。開發出了5個中藥新產品，實現經濟效益1億多元。在影響城鄉居民身體健康的常見疾病方面，完成科技攻關項目43項，取得了顯著的成效。建立省市科普基地4個，普及和宣傳了科學知識。

自主創新環境進一步優化 市委、市政府相繼出臺了《加強自主創新建設創新型的決定》、《加強企業研發中心建設提高企業創新能力的意見》、《市企業知識產權工作管理辦法》等一系列鼓勵自主創新的政策和措施。落實了科研院所反映問題辦理周報制度，解決了制約科研院所發展的突出問題57個；實行了首問負責制、服務承諾制等工作制度；實施科技項目網上申報，規范了科技發展計劃立項、評估和結題等一系列操作規程，建立專家委員會，完善了專家評審立項制度，保證了科技項目的公開、公平和公正性。

盡管科技工作取得了很多成績，但與經濟社會發展的要求還存在一定差距。一是科技支撐經濟社會發展的能力還不夠強，經濟發展過多地依賴投資拉動、資源和能源消耗，經濟運行質量不高。年全市高新技術產業增加值占工業增加值的比重僅為13.2%，低于全省7個百分點。二是企業自主創新能力還比較弱，相當一部分企業很少甚至沒有開展研發活動，不少工業企業還是零專利。三是科技拔尖人才數量不足，特別是高水平的科技領軍人才、科技創新團隊和既懂科技又會經營的復合型人才較為缺乏。四是科技投入還處在較低水平，年全社會科學研究與實驗發展（R＆D）經費占生產總值（GDP）僅為1.63%，低于全國平均1.7%的水平，不能滿足支撐經濟社會發展的需要。

第二章機遇與挑戰

一、機遇

一是國家、省出臺了支持自主創新的政策和措施，對科技創新提出了新的更高要求，提供了強有力的支持。

二是國際金融危機的發生并沒有改變經濟全球化加速發展的趨勢，國際間在加快產業轉移和升級的同時推動了技術進步與轉移，有利于引進國外先進技術和高層次人才。

三是我市經濟正處在加快轉型升級時期，更加注重發展高新技術產業和高技術服務業。沿海地區向中西部地區產業轉移是大勢所趨，為我市通過承接產業轉移、在引進消化吸收基礎上再創新、運用新模式加快技術創新提供了新的機遇。

四是我市有一批創新能力較強的科研機構，一批國家、省創新平臺，擁有一批具有自主知識產權的核心技術，為科技創新提供了較強的內生動力。

二、挑戰

經濟還是以傳統產業為主導，工業結構性矛盾突出，農業基礎依然薄弱，經濟發展方式還沒有得到根本改變。在科技資源流動和競爭加劇的情況下，通過科技創新尋求新的增長點，發展低碳經濟，培育和發展戰略性新興產業，進一步提升市的科技綜合實力，提高科技對經濟社會發展的引領和支撐作用，是“十二五”期間科技發展面臨的重大問題。

第三章 規劃理念

一、基本依據

依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》、《河南省中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》和《市中長期科學和技術發展規劃綱要（-2020年）》的要求與部署，按照河南省委、河南省人民政府關于“增強自主創新能力，建設創新型河南”的決定精神和創新型建設的需要，編制此規劃。

二、基本定位

本規劃是一項科技創新規劃，為經濟社會發展提供科技支撐，是一項政府規劃。

三、規劃理念

一個堅持：堅持以科學發展觀統領。

一條主線：以自主創新為主線。

一個核心：以提高自主創新能力，建設創新型為核心。

一個面向：面向“十二五”經濟社會協調發展的科技需求。

四個支撐：為市建立創新型城市提供科技支撐；為市發展戰略新興產業提供科技支撐；為市優勢產業集聚發展提供科技支撐；為市匯聚和培養一大批科技人才提供科技支撐。

第四章 規劃內容

一、指導思想

堅持“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的科技指導方針，以建設國家創新型城市為核心，以培育戰略性新興產業和調整產業結構為突破口，以支撐經濟社會發展為目標，實施一批重大科技項目，培育一批創新團隊，扶持一批創新型企業，建設一批創新基地，攻克一批核心關鍵技術，加快高新技術及其產業的發展，走“科技含量高、資源消耗低、環境保護好、人力資源優勢得到充分發揮”的可持續發展道路。

二、發展目標

到2015年末，建成創新型城市，科技總體水平和科技實力顯著提高，對經濟社會發展的支撐作用明顯增強，戰略性新興產業發展取得突破，產業結構調整明顯改善。

（一）圍繞現代農業、裝備制造、軸承、新能源、新材料、信息產業、生物醫藥、社會發展（民生科技）、科技服務業等9大領域，突破94個方面的國民經濟發展中的重大關鍵技術，實施600項科技項目（見附表），投入研發資金30億元，產業化資金110億元，實現銷售收入1500億元，實現利稅450億元。

（二）新認定高新技術企業100家，高新技術企業總數達到200家，到2015年高新技術產業增加值占規模以上工業增加值比重30%以上，年銷售收入超百億元的高新技術企業達到10家。

（三）科技投入的規模和質量得到顯著提高，全市R&D投入占GDP的比重達到2.5%。

（四）以重大科技專項、國家工程技術中心和重點實驗室為載體，引進國內外高層次創新人才100人，培育3~5個在國內外有較大影響的創新團隊。

（五）新建3個國家工程技術（研究）中心或重點實驗室，新建30個省級工程技術研究中心、10個省級重點實驗室。新認定省級創新型產業集聚區3~5個。在優勢學科領域培育1~2個國家重點學科。

（六）年專利申請量達到4000件，授權量達到2250件，其中發明專利占專利申請量的30%。

（七）科技進步對經濟增長的貢獻率達到55%以上。

（八）科技成為資源節約與循環經濟發展的主要推動力量，資源利用率進一步提高。工業固體廢棄物綜合利用率達到90%；工業用水重復利用率達到75%；萬元GDP能耗下降到0.8噸標準煤以下；萬元GDP耗水下降到120立方米以下；生態環境質量得到進一步優化。

三、總體部署

以工業科技創新發展、現代農業科技發展、社會領域科技進步和科技服務業發展等四大領域為重點進行規劃，對未來五年的科技創新工作進行總體部署。

用高新技術和先進適用技術改造提升傳統產業，重點圍繞先進裝備制造業、軸承產業、新材料、新能源、信息產業、生物醫藥等六大產業，采取不同的創新策略和發展思路，攻克66項關鍵技術，以產業集聚形式及技術創新優先為原則，培育壯大產業集聚區，全面提升工業自主創新能力。

圍繞農作物新品種選育、特色花卉及林果產業化、農產品深加工、蔬菜及農產品質量安全等實施五大科技工程，突破18項關鍵技術，以工業化理念推進農業現代化。

社會發展領域以節能減排、環境保護、醫療衛生和安全生產等為重點，攻克8項制約社會發展的技術難題。

科技服務業以科技創新、科技咨詢、技術貿易、知識產權、科技孵化、科技風險投資擔保等服務為發展重點，為工業、農業和社會發展提供有特色的科技創新服務。

以實施重大科技專項為重點，整合優勢資源，在裝備制造、新材料、新能源等領域實施50個重大科技專項，培養一批科技領軍人物、學科帶頭人和創新團隊，在關鍵技術領域實現新突破，保持科技競爭優勢。

第五章 科技發展主要任務

一、工業科技

（一）裝備制造業

1.發展背景

裝備制造業是的支柱產業，在國民經濟發展中占據重要地位。部分企業在我國同行業中居龍頭地位，在國家重大成套裝備制造領域發揮著不可替代的作用。具有集行業技術標準制定、系統設計、技術研發、產品加工、質量檢測及設備成套為一體的明顯優勢。擁有中國一拖集團有限公司、中信重工機械股份有限公司等一批大型骨干企業，規模以上裝備制造企業451家，以其特有的技術和人才優勢，形成了在國內外具有影響力的裝備制造體系。

“”期間，裝備制造業取得了長足發展，創新能力不斷提高，對國民經濟發展的貢獻度顯著提高。年，市規模以上裝備制造企業實現銷售收入780億元。

2.發展思路

以促進“兩化”融合為基本工作思路，突出核心制造優勢和龍頭企業帶動作用，以共性技術研究為依托，重點發展礦山重型裝備、農用裝備及工程機械、動力機械、節能裝備、運輸裝備、材料加工裝備六大領域。壯大配套產業，實現由單一部件生產向成套裝備制造轉變、由產品制造向工程總承包轉變、由產品優勢向產業集群優勢轉變、由比較優勢向創新優勢轉變、由裝備制造向裝備設計轉變，著力提高裝備制造業的核心競爭力。

3.產業目標

培育一批名牌產品，其中國際名牌產品3～5個、中國馳名商標20件；開發60項具有較強市場競爭力的成套裝備；年申請專利1000件以上，其中發明專利300件。到2015年末，全市裝備制造業銷售收入超過2500億元。把建成國內一流、國際先進的現代裝備研發基地。

4.關鍵技術及研發內容

(1)礦山重型裝備

關鍵技術1大型高效提升機研究開發

重點研發大型多繩纏繞式提升機的雙機同步拖動技術；活動卷筒離合裝置結構動力學及液壓自動控制技術；盤型制動閘控系統的恒減速可靠性技術；大功率新型交—交變頻、交—直—交變頻調速拖動控制應用技術；提升機安全檢測與診斷技術等。研發最大拖動功率單機6000kW、雙機2×5000kW、提升速度18～20m/s的大型高效提升機。

關鍵技術2大型旋回破碎機研究開發

主要包括旋回破碎機的破碎腔型優化；整機數字智能控制及故障檢測技術；關鍵零部件可靠性分析及設計；滑動軸承運動及機理；物料破碎性能分析的研究等，分析不同種類，粒度物料對破碎機生產性能等重要參數的影響，為破碎機系列化，產業化提供依據。研發功率700kW、生產能力300～1800t/h的大型旋回破碎機。

關鍵技術3超細碎高壓輥磨研究開發

重點開展輥壓耐磨材料性能及制造工藝；超細碎（粉磨）工藝系統節能技術；進料、輥縫調節技術；輥面延壽技術；高壓輥磨機關鍵件如可調進料裝置、行星減速器、主油缸的制造技術；高壓液壓系統試驗技術；輥壓破碎機控制技術研究等。研發功率≥2×1600kW、規格≥Φ1800×1600mm的超細碎高壓輥磨。

關鍵技術4特大型自磨及球（棒）磨研究開發

針對各種礦物進行粉磨工藝及粉磨參數試驗，設備選型及合理匹配，礦物性能試驗方法，磨機參數對出料粒度的影響，磨機參數對分級粒度和分級效率的影響，磨機的機械強度、傳動技術、技術研究等。研發Φ12.2×11m自磨機、Φ7.9×13.6m溢流型球磨機、Φ4.7×6m水煤漿棒磨機。能耗降低5～10％。

關鍵技術5大型高效過濾機研究開發

重點開展物料性質的分析、脫水性能實驗；過濾介質的適應性技術；濾盤直徑10m以上整體濾盤的可靠性設計技術；免維護結構分配頭及中心軸的結構及內部流道設計制造技術；分配頭耐磨材料的試驗；大型扇形板結構；電氣控制系統的控制技術及過濾機整機節能技術研究等。研發出料水分低于13%、處理小于200目的赤泥物料達到300～400kg/m2·h以上的大型高效過濾機。

關鍵技術6特大型礦渣立磨研究開發

重點開展加載系統和碾壓技術；磨內流體質量、動量、流量仿真模擬，選粉機調節產品細度仿真模擬技術；關鍵件有限元熱應力計算分析；耐磨件材料和工藝；液壓操控和實時監控技術；礦渣粉磨系統研究等。研發磨盤直徑5700mm、功率4800kW、生產能力160t/h的特大型礦渣立磨。

關鍵技術7特大型回轉窯研究開發

主要包括大跨距三檔筒體支承技術；托輪軸承組小長徑比不刮瓦滑動軸承設計技術，雙傳動變頻調速驅動技術；雙液壓擋輪裝置技術；窯頭、窯尾薄片多層復合式密封技術；關鍵件的制造技術研究等。研發Φ6.2×92m、功率2×1050kW、生產能力500t/h的大型回轉窯。

(2)農用裝備及工程機械

關鍵技術8大馬力輪式拖拉機研究開發

研究人機工程技術；低排放柴油機電控技術；電控液壓分動箱、差速鎖、動力輸出技術；閉心負荷傳感液壓系統技術；電控懸掛技術；四輪制動結構及控制技術；開發帶同步換向傳動系和動力換向和部分動力換擋傳動系。研制具有自主知識產權的200～400馬力產品，排放指標達到歐ⅢA，整機性能達到國外發達國家同類產品水平。開發大功率橡膠履帶拖拉機及其變型產品。

關鍵技術9工程機械研究開發

重點研究壓路機、挖掘機、推土機的數字化、集成化設計制造技術等，開發通用核心部件，不斷完善產品系列，提升柴油機、箱/橋、結構件、液壓件等內部配套能力。提高產品安全、可靠、經濟性能，提升產品檔次，滿足市場需求。研發瀝青再生、路面刨銑等路面施工機械。研制振動頻率46Hz、振幅0.62mm的壓路機，1.6m3挖掘機，169kW推土機。

關鍵技術10自走式玉米聯合收割機研究開發

開發機具田間轉彎、對行、卸糧等智能控制技術，實現一次作業同時完成玉米果穗摘收、升運、集箱和秸桿切碎還田，研制功率≥150馬力、生產率7～18畝/h的自走式玉米聯合收割機；研究塊莖類作物識別及挖掘技術、輸送分離技術和除秧技術，研制馬鈴薯（甜菜）聯合收獲機等。

(3)動力機械

關鍵技術11船用高速大功率柴油機研究開發

重點研究概念和總體設計技術；系統匹配技術；高壓共軌燃油系統設計及匹配技術；高效增壓系統設計及匹配技術；智能控制技術；油氣混合優化及缸內燃燒優化技術；低負荷進氣溫度預熱技術；關重件強化設計技術；關重件精確鑄造、高效加工技術等。自主研發3800kW、排放符合IMOTierⅡ法規的船用高速大功率柴油機。

關鍵技術12工程機械用高速大功率柴油機研究開發

通過采用成熟四氣門技術，進行油氣匹配和高壓噴射技術（噴射壓力大115MPa）以及增壓器優化匹配、曲軸強化技術等的應用研究，改善低負荷扭矩特性，降低排溫、排放，自主研發430kW、排放符合EPATierⅣ法規高速大功率柴油機。

關鍵技術13農機及車輛用柴油機研究開發

立足大中型拖拉機、收獲機械、裝載機、壓路機、推土機、叉車及中型發電機組等配套市場，提升增壓器與柴油機匹配技術、大扭矩技術、低負荷性能改善技術，突破技術性能先進、節約能源的農機、車輛的大功率新型柴油機設計制造技術。自主研發15～400馬力、排放指標達到歐ⅢA標準的農機及車輛用柴油機。

關鍵技術14汽油機研究開發

保持小排量汽油機研發優勢，在大排量和特種機上取得新突破。重點研究發動機性能匹配技術；電噴技術；活塞噴射冷卻技術（背部冷卻）；雙撥叉軸技術；高剛度的曲軸箱體制造技術；雙凸輪軸帶卸壓技術油氣分離技術等。研發功率：19/7000（kW/r/min）、排放指標達到歐ⅢA標準的新能源燃氣發動機并產業化。

關鍵技術15大型燃氣發電機組研究開發

重點開展低濃度管道瓦斯安全輸送控制技術、氣體發動機熱電冷集成系統技術、智能化控制技術等研究，自主研制低濃度（燃氣濃度≥8%）瓦斯安全發電裝備，實現氣體發動機熱電冷聯供。

關鍵技術16綠色混合動力發動機研究開發

重點開展雙燃料混合控制技術、智能化控制技術等研究，突破發動機雙燃料切換、替代關鍵技術；自主研制燃油消耗率60～100g/kW.h、燃氣消耗率0.13～0.18g/kW.h的雙燃料發動機。

(4)節能環保裝備

關鍵技術17城市垃圾綜合回收利用技術及裝備

主要包括垃圾分類技術、有機廢棄物資源化處理技術、無機廢棄物再利用技術，用于二次燃料的燃燒器技術，分解爐設計制造技術，旁路系統研究等，并研制日處理垃圾500噸相關工藝裝備。

關鍵技術18褐煤提質、堆浸提金新工藝及裝備

重點開展各種煤質在不同溫度、水分、壓力、成型等工藝條件變化下高壓成型煤的熱效率、強度、污染物排放等指標的改善狀況研究；不同壓力、轉速、水分、粒度變化情況研究；礦石在實際破碎中的裂隙發育程度、以及筑堆后的礦堆滲透性變化規律研究；裝備傳動方式、進料形式和控制技術研究等。研發生產能力7～15t/h的褐煤提質裝備，生產能力60t/h的堆浸提金裝備。

關鍵技術19余熱利用發電技術及裝備

重點開展水泥窯余熱發電工藝技術；硅冶煉余熱發電工藝技術；玻璃窯余熱發電工藝技術；石灰窯余熱發電工藝技術；制定出余熱發電設計規范；第四代篦冷機等條件下的高效余熱利用技術；低沸點工質低溫余熱發電工藝研究等。形成余熱利用發電先進工藝和成套裝備（鍋爐、汽輪機、發電機等），實現以上領域的工程總成。研制10MW以上水泥純低溫余熱發電雙壓系統并實現工程示范。

(5)運輸裝備

關鍵技術20軍民兩用雪地摩托車研究開發

重點開展發動機在低溫環境下工作的可靠性及耐久性、雪地車的人機工程學、整車在低溫環境下運行的可靠性及耐久性、發動機及動力傳輸系統的布置、車架材料及焊接工藝性能研究等。研制車速60km/h、800cc軍民兩用雪地摩托車，填補國內空白，達到國內領先水平。

關鍵技術21專用車輛研究開發

主要包括面向特殊應用的整車匹配及性能優化，車輛輕量化設計技術，噪聲與排放控制系統設計技術，采用新材料新工藝進行產品結構設計技術，動力總成及電子控制技術等研究。開發垃圾車、水泥攪拌車等專用車輛，逐步將汽車發展成為我市真正的支柱性產業。

關鍵技術22重型軌道車研究開發

重點研究動力選型、布置及其傳遞方案，車輛的動力學性能、單元制動、邏輯單元控制、自動報警等技術；關鍵部件轉向架的設計制造技術，軌道車傳統的一、二系懸掛和減振系統改進，優化車體結構，控制車輛噪聲，提高乘座的舒適性。研制522kW、最高運行速度132km/h的重型軌道車。

(6)材料加工裝備

關鍵技術23鋼鐵冶煉及加工裝備研究開發

重點研究大噸位轉爐壽命；大噸位轉爐復吹和自動吹煉技術；熱連軋工藝技術，高精度軋制技術（AGC，板形控制，寬度控制）；大噸位轉爐、大型寬厚鋼板軋機、熱連軋寬帶鋼成套設備、大型管材矯直機、冷軋薄板矯直機的設計與制造技術等。研發220t轉爐、100～200mm×3500～4800mm寬厚鋼板軋機、寬度≥1750mm熱連軋寬帶鋼成套設備等。

關鍵技術24有色金屬冶煉及加工裝備研究開發

開展冶煉工藝技術及鋁板帶、銅板帶熱連軋和冷軋、冷連軋工藝技術研究。主要開發Φ4.5m以上規格的大型銅冶煉爐，并開發鋅冶煉爐和硅冶煉爐；研制1850mm鋁板帶、1300mm銅板帶熱軋機、熱連軋機和冷軋機、冷連軋機，寬度大于400mm、厚度0.05mm以下的銅箔壓延設備以及加工裝備過程控制系統并實現產業化。這些裝備中充分體現智能化、網絡化、綠色化的技術特征。

關鍵技術25 大噸位節能型浮法玻璃生產線關鍵技術研究

研究600噸/日至1000噸/日規模的大噸位浮法玻璃生產線的設計建造技術，研究開發適合大噸位浮法線的全氧燃燒、余熱發電等環保新技術，提高原料、燃料等原材料資源的利用率，降低浮法玻璃生產環節的能源消耗，促進節能減排。

關鍵技術26玻璃深加工裝備研究開發

重點研究玻璃深加工設備，包括玻璃鋼化、鍍膜、夾層、中空、自潔、防水等工藝技術及設備的設計制造技術等。研究APCVD生產FTO玻璃時反應器的設計和建造技術。開發低輻射鍍膜玻璃LOW-E機組、TCO玻璃鍍膜機組，突破國外公司對先進LOW-E鍍膜玻璃設備的技術壟斷，填補國內空白，實現TCO玻璃的商品化生產。

關鍵技術27高效、節能多晶硅生產技術及裝備開發

研究48對棒還原爐內氣態物料流場、溫度場以及多晶硅生長D-I-V曲線；研究48對棒還原爐的啟動、運行、停爐等全自動控制系統，包括供控電設備等硬件研究制造和系統軟件開發；研究48對棒還原爐結構和設備制造方案，包括底盤的密封、絕緣結構和材料選擇；還原爐能量綜合利用工藝方案；開發48對棒還原爐，能耗降低20～30%。

(7)重點共性技術

關鍵技術28現代設計技術

應用CAD/CAE/CAPP/CAM/PLM技術，開展產品全生命周期的系統設計理論與創新設計方法研究，建立產品的數字化模型。開發裝備壽命評估和可靠性設計、整機及關鍵零部件的虛擬設計及3D仿真技術；建立面向裝備制造業的產品數據庫、標準庫和知識庫，構建產品設計、工藝設計、技術標準、加工制造等環節為一體的集成工作平臺，提高設計質量和工作效率。

關鍵技術29先進制造技術

面向行業開發先進的網絡化智能控制技術，研究關鍵零部件材料冶煉、鑄造、鍛造和熱處理工藝，開發冶煉、鑄造、鍛造缺陷檢測及防止技術；研發關鍵件制造工藝，形成典型零件的高效加工工藝、特大型零件的分體加工及裝配、焊接工藝及熱處理技術；開展零部件品質檢測手段及方法、整機性能試驗技術研究，開發相應的檢驗儀器及設備、試驗裝置等。

關鍵技術30節能減排技術

開展裝備的設計、制造工藝路線和工藝方案、新型機床及控制節能技術研究，采用新型水基冷卻液、清洗液等，減少環境污染，實現綠色制造；通過裝備運行規律的理論分析和實驗研究，優化確定裝備的主參數和設備間的參數匹配；開發裝備的節能拖動及控制技術、動力傳遞性能的優化和匹配技術。

（二）軸承產業

1.發展背景

軸承是的特色產業，是全國三大軸承基地之一。軸研所是軸承行業唯一的國家級軸承技術研究所、全國軸承行業技術歸口單位。LYC軸承公司是國內軸承行業用途覆蓋面廣、品種齊全、產品尺寸最大的制造企業。河南科技大學擁有全國唯一的軸承專業（方向）。年全市軸承企業200余家，實現銷售收入40億元。

2.發展思路

發揮技術和品牌優勢，大力發展城市軌道交通裝備軸承、汽車軸承、大型精密高速數控設備及功能部件軸承、大型清潔高效發電設備軸承、高速高精度冶金軋機軸承、大型施工機械軸承、第三代醫療器械主軸軸承等；研制數控磨床、高速磨床、精密冷碾擴機等軸承加工裝備。在引進消化國外先進技術、先進裝備基礎上再創新，提升高端軸承的制造能力和競爭力。發揮骨干企業帶動作用，廣泛吸引民營資本，形成軸承產業集群，拉長軸承產業鏈條，不斷擴大產業規模。

3.產業目標

培育一批名牌產品，國際名牌產品系列1～2個。開發12項國內外市場具有較強競爭力的產品，年申請專利500件以上，其中發明專利50件。到2015年末，軸承行業形成軸承生產能力3000萬套，實現銷售收入150億元。以大型、特大型、精密軸承為主導產品，進一步鞏固作為全國三大軸承基地之一的地位，建成世界一流的軸承研發制造基地。

4.關鍵技術及研究內容

關鍵技術31城市軌道交通設備軸承關鍵技術研究

主要包括軸承結構優化設計；軸承密封技術；軸承零件加工新工藝方法；軸承試驗技術；技術研究等。研發時速≥100km、使用壽命≥80萬km、可靠度99%的城軌車輛軸承。

關鍵技術32汽車軸承關鍵技術研究

包括第三代轎車輪轂軸承單元，第二代重載卡車輪轂軸承單元、渦輪增壓器軸承的設計方法、加工工藝，工藝裝備、檢測技術等研究。研發使用壽命≥25萬km的第三代轎車輪轂軸承單元；使用壽命≥50萬km第二代重載卡車輪轂軸承單元；轉速≥10萬轉/分鐘、耐高溫600～700℃、使用壽命10～15萬km的渦輪增壓器軸承。

關鍵技術33大型、精密、高速數控設備及功能部件軸承關鍵技術研究

研究解決高檔數控機床和基礎制造裝備用大型專用軸承的精密加工技術、熱處理技術、精密檢測技術等關鍵技術，形成高精度大型專用軸承的系列化核心技術；研發立車工作臺主軸軸承、落地銑鏜床主軸軸承、龍門鏜銑床銑頭C軸軸承、重型臥車主軸箱軸承等大型專用軸承，精度P4、P2，DmN值達到2.5×106mm·r/min。

關鍵技術34大型清潔高效發電設備軸承關鍵技術研究

開發包括1.5MW以上風力發電機組偏航軸承、變槳軸承、主軸軸承、增速器軸承和發電機軸承，百萬千瓦核電站反應堆耐腐蝕軸承、核電機組大型壓縮機泵用軸承、輔機軸承、應急柴油機軸承，大型水電站起閘機軸承，大型抽水蓄能機組軸承設計制造技術等。研發使用壽命20年、可靠度99%的大型清潔高效發電設備軸承。

關鍵技術35高速高精度冶金軋機軸承關鍵技術研究

包括大型薄板冷熱連軋成套設備及鍍涂層加工成套設備軸承，森吉米爾軋機軸承，1450、1500、1580、1600、1700、1750、1870、1900、2300、4300等規格冷熱連軋和涂鍍層生產線軸承，大型板坯連鑄機軸承，彩色涂層鋼板生產設備軸承、大型高爐風機軸承以及有色金屬高精度軋機軸承，有色金屬大斷面及復雜截面擠壓機軸承的設計制造技術等。研制使用壽命軋鋼120萬噸的大型薄板冷熱連軋線軸承，速度120m/s的高速線材軋機軸承。

關鍵技術36大型施工機械軸承關鍵技術研究

包括大斷面土壓平衡、水泥平衡和硬巖盾構機軸承，大型挖掘機軸承，大型壓路機軸承，大型工程車輛軸承，道路再生機軸承，大型履帶吊軸承，全路面起重機軸承，架橋機軸承，瀝青混凝土攪拌和再生成套設備軸承的設計制造技術等。研制使用壽命≥5000h，可靠度趨近100%的盾構機軸承，使用壽命≥30000h的水泥主磨機軸承。

關鍵技術37第三代醫療器械主軸軸承關鍵技術研究

主要包括軸承結構優化技術；軸承降噪技術；軸承試驗方法；加工工藝技術研究等。研制轉速80～120r/min、端面跳動Sia≤0.025mm、平面度0.03mm的第三代醫療器械（CT機）主軸軸承。

關鍵技術38軸承加工技術及裝備關鍵技術研究

重點研究高速磨削技術，CBN砂輪磨削技術（CBN砂輪的制造技術、修整技術、磨削冷卻液），外表面磨削砂輪自動動平衡技術，快速消除內表面磨削空程的技術，磨削過程控制技術、軸承套圈冷碾擴軋制原理與工藝技術等；開發表面粗糙度Ra0.1~0.2μm的數控磨床、磨削線速度45~60m/s的高速磨床、Φ100~300mm精密冷碾擴機，研制軸承檢測儀器與設備。

（三）新材料

1.發展背景

經過多年發展，新材料產業已成為市的優勢產業，產業鏈基本形成，集群效應凸顯，在硅材料、鉬鎢鈦、新型耐火材料、鋁鎂板帶、電子銅基材料、電子玻璃、高分子材料、超硬材料等技術和產品創新方面在國內具有舉足輕重的地位，被批準為國家高技術新材料產業基地之一。年，材料生產企業352家，其中，新材料企業165家。實現銷售收入415億元。

2.發展思路

開發新型材料，提高傳統材料的生產技術和品質，拓展其應用領域。依托國家高技術新材料產業基地，以關鍵技術研究為突破口，重點發展合金材料、硅材料、新型耐火材料、特種玻璃、新型化工材料、納米材料、碳纖維材料等。優化產業結構，整合資源，節能降耗，使成為輻射中西部的重要新材料產業技術中心。

3.產業目標

到2015年，研發新型材料50種，申報專利1000件以上。全市新材料產業銷售收入超過1800億元，新建15個各類研發機構，把建成國內重要的新材料產業基地。

4.關鍵技術及研究內容

(1)合金材料

關鍵技術39銅及銅產品精深加工技術研究

研究無氧銅的提純及熔體純凈化技術、銅合金表面處理技術、定向結晶銅超細絲生產工藝、高精度超薄銅帶材精度控制技術、高性能銅帶殘余應力控制技術、高強度高導電銅合金強化技術；開發高強度異型銅材及管材、無鉛易切削銅合金、極大規模集成電路引線框架銅帶（Cu-Ni-Si、Cu-Cr-Zr系）、350公里/小時高速鐵路銅合金接觸線（Cu-Cr-Zr）及其輔件銅材。

關鍵技術40鋁及鋁制品精深加工技術研究

研究鋁土礦資源綜合開采利用技術；研究電解鋁節能、減排、清潔生產及循環利用的工藝技術，超大型預焙槽生產關鍵技術，鋁合金半固態鑄造成型工藝技術，連鑄熱軋鋁板帶生產工藝技術；重點開發用機、汽車、軌道客車、船舶、集裝箱等專用高精度工業型材和建筑裝飾型材；研究鋁土礦尾礦、氧化鋁赤泥和鋁加工廢料等廢棄物綜合利用技術。

關鍵技術41鉬鎢及鉬鎢產品研發

研究鉬選礦和白鎢等伴生資源的綜合回收技術，滑石型鉬礦選礦技術，鉬冶煉脫硫、煙塵處理新技術，稀土鉬鎢制品的制備、鉬箔的軋制、鉬鎢摻雜工藝、二鉬化硅深加工等關鍵技術；開發鉬化工和板、帶、絲等鉬鎢精深加工產品，全面提高鉬鎢產品的科技含量和附加值；研究礦區環境保護、復墾、綠化和尾礦渣綜合利用技術。

關鍵技術42鈦及鈦產品研發

研究海綿鈦的低成本生產技術，鈦合金熔煉加工工藝、加工成型、無損檢測、成型焊接、機加與表面處理等技術，重點突破高質量鈦板帶材、焊管成型技術、航空鈦合金鑄鍛件等關鍵技術；開發鈦合金新品種如航空航天用鈦合金鑄件、高爾夫球具用系列鈦合金、醫用鈦合金開發、手表表殼用鈦板材等，替代進口。研究電解法制備海綿鈦技術。

關鍵技術43特種鋼生產技術研究開發

研究特種鋼的化學成分、冶煉及鑄造、熱處理工藝，攻克非金屬夾雜物過多、夾雜物的構成及分布不均的技術難題。重點開發核電、軸承行業急需的超臨界鋼、超超臨界鋼、耐熱鋼、高溫鋼、軍甲鋼、無磁鋼、滲碳鋼、不銹鋼等特種鋼，填補國內空白。

(2)硅材料

關鍵技術44多晶硅生產工藝技術研究

重點研究超大規模集成電路用超純多晶硅規模化生產技術；大功率電子和功率集成元件用3〞-8〞FZ級多晶硅生產技術；超純多晶硅塊料、棒料高純清洗包裝技術；24對棒及以上的大型還原爐設計、制造、工藝技術和多晶硅生產成套自動控制技術；研發高純氯硅化合物（TSC）生產系統和多晶還原生長系統的節能降耗技術；SiCl4氫化技術；光伏級高品質低能耗定向凝固鑄造多晶硅生產工藝技術；多晶生產副產品SiCl4的回收、再利用技術等；多晶硅國家技術標準體系研究。

關鍵技術45單晶硅生產工藝技術研究

重點研發8"、12"硅單晶成套生產技術，包括8"、12"CZ法和MCZ法制備超大規模集成電路用單晶硅生長技術；8"、12"IC級硅拋光片和外延片加工工藝技術；8"、12"IC級硅拋光片質量檢驗技術；6"、8″太陽能級硅單晶、硅片生產工藝（節能、提高質量和成品率等）新技術研發；6"、8"重摻雜（B、Sb、As）工藝技術；6"TEOS背封拋光片的生產工藝；異變絕緣硅片生產技術。

(3)新型耐火材料

關鍵技術46高效長壽耐火材料技術研究

重點開展節能鋁電解槽用碳化硅基材料高致密技術、煉鐵高爐用大型碳化硅風口組合磚制備技術、煤氣化爐耐火材料綜合長壽技術、焦爐用硅磚高導熱技術、非晶合金工藝用關鍵耐火材料制備技術以及Hismelt煉鐵技術用Cr2O3-Al2O3耐火材料抗剝落、抗侵蝕技術。

關鍵技術47新型節能及環保耐火材料技術研究

重點開展化學法制備高溫氧化鋁、氧化鋯晶體纖維技術，氣凝膠制備納米結構隔熱材料技術，輕質材料微氣孔技術，RH精煉系統、大型水泥窯用耐火材料無鉻化技術，高溫煙氣過濾除塵材料耐高溫技術，環保型炮泥制備技術，氟含量<2.0%的低氟和無氟保護渣制備技術。

關鍵技術48功能耐火材料技術研究

高效連鑄用長水口、浸入式水口、塞棒材料的結構復合技術，冶金用透氣材料透氣孔道一體化復合技術，保溫電解槽低導熱層狀復合梯度材料的制備技術，碳化硅高溫過濾器孔徑控制技術，過濾高溫金屬熔液雜質作用的泡沫材料制備技術。

(4)特種玻璃

關鍵技術49特種玻璃材料關鍵技術研究

研究在線多種彩色膜熱反射浮法玻璃生產技術；開發Low-E玻璃深加工技術；特種玻璃開發和研發能力中試平臺建設；超白玻璃生產工藝研究；信息顯示基板玻璃及太陽能光伏玻璃的配方設計及生產工藝研究。

(5)新型化工材料

關鍵技術50精細化學品開發

著重研發高純度電子級六氟化硫、三氟化氮、四氟化氮、六氟化鎢、氟代烷基膦酸鋰等產品的關鍵工藝技術，包括制氟電解槽腐蝕控制技術、多塔串聯連續低溫精餾技術、高純度氣體微量雜質分析技術、鋼瓶預處理及潔凈灌裝技術。

關鍵技術51新型高分子材料開發

以聚氨酯、聚雙環戊二烯、改性尼龍、均聚PP基復合材料、大型風電葉片用新材料、礦用提升機抗磨聚合物基復合材料等為重點，著重進行其配方、工藝及成型技術研究。

（四）新能源

1.發展背景

新能源產業在太陽能光伏、鋰離子動力電池、風力發電技術、生物質能技術的研究開發已經初具規模。年硅材料與太陽能光伏產業規模達45.6億元，相關企業31家，已建成光伏發電示范工程2個。以尚德為龍頭的太陽能光伏電池生產企業年產能已達230MW。風力發電形成了電機、葉片、軸承、鎖緊盤等關鍵件研發與生產配套能力。生物質能建設方面，全市戶沼氣總數達到34.56萬座，總池容達到5.6萬立方米。已建成2個應用生物質能技術的生產企業。

2.發展思路

發展新興能源產業，優化能源結構，依托重點企業發展太陽能光伏和鋰離子動力電池技術，開發與建筑物結合的小型光伏發電系統，形成完整的產業鏈，提高產品附加值；發展風電技術，逐步實現裝備成套；開發生物質能技術。

3.產業目標

到2015年，研發出一批-擁有自主知識產權的技術成果和產品，獲得國家專利120項以上，總體技術水平接近或部分達到國際先進水平。建立各類研發中心20個。產業規模達到300億元。

4.關鍵技術及研究內容

(1)太陽能光伏電池及組件

關鍵技術52材料及光伏技術研究

研發硅低壓化學氣相沉積（LPCVD）新工藝，控制薄膜的厚度、均勻性和致密性；研發大規格、高品質ITO靶材（純度純度≥99.9%，相對密度≥99%，電阻率≤0.2×10-3Ω·cm）高性能、低成本AZO靶材（純度≥99.9%，可見光透過率≥80%，紅外光反射率≥75%）的制備技術。開發太陽能電池用TCO玻璃鍍膜（方塊電阻≤15Ω；加權透過率≥81%）技術。

關鍵技術53太陽能電池組件研發

研發新型高效晶硅電池和薄膜電池技術，包括新型低成本、柔性薄膜太陽電池制備工藝、設備及系統集成技術，低成本柔性薄膜太陽電池關鍵材料和非真空制備技術；研發350F-3000F系列超級電容器的設計、制造、檢測技術；研發以光伏集成建筑（BIPV）為核心的并網發電應用技術。

(2)兆瓦級風電

關鍵技術5電葉片關鍵技術研究

通過對進口材料性能的分析，積累基礎數據，構建材料有關數據模型，研制適合風電葉片的新型材料；研究風電葉片在潮濕、高溫、強紫外線、強腐蝕等惡劣環境下材料性能的變化規律，改善性能，優化整體結構設計，延長葉片使用壽命。

關鍵技術55鎖緊盤設計制造技術研究

利用數字化仿真設計技術，對鎖緊盤的結構、強度進行分析計算，預測其使用壽命；研發數字化加工新工藝，提高加工精度。

(3)鋰離子動力電池及材料

關鍵技術56鋰離子動力電池及材料關鍵技術研究

研究動力電池工作狀態的在線檢測等技術，開發動力電池管理系統及模塊、充電系統；研發連續化生產鋰離子電池隔膜的新工藝；研發自動化鋰離子動力電池生產線，構建生產車間的MES系統，降低生產成本。

(4)生物質能

關鍵技術57生物質能關鍵技術研究

研究沼氣低溫發酵技術；二氧化碳/氫氣、甲烷/氫氣等混合氣體分離以及氫氣的貯存方法；開發利用廢棄動植物油脂和黃連木籽、油桐籽等油料林木果實，采用酯交換生產生物柴油的新技術；研究以木質纖維素為原料制備燃料乙醇新工藝，實現原料中纖維素、半纖維素、木質素等組分分離，提高酶解效率及發酵強度，并提高工藝附加值。

（五）信息產業

1.發展背景

國民經濟信息化總體水平處于全國先進行列，是國家制造業信息化示范城市。信息技術的研發與產業化取得了一系列成果，開發出了地理信息系統、物流信息平臺、污水處理工程智能化設計軟件、日照采集分析軟件等400多項有較高技術水平和市場潛力的軟件成果，現有企業200余家，從業人員3000多人，年營業收入5億多元。

在兩化融合方面，制造業領域信息化基礎設施、制造裝備的數字化程度、信息化資源的開發利用程度等處于國內先進行列，4C技術普及和覆蓋率達到85％以上。制造業信息化單項技術的應用覆蓋率達100%，新產品的研發周期縮短了30%以上，技術進步貢獻率提高了10%。

2.發展思路

優先發展軟件產業、信息技術服務業、軟件外包、物聯網等戰略性新興產業，加強數據處理、行業電子商務、動漫網游、動漫手游等關鍵技術；加大招商引資力度，引進國內大公司到建立分公司和研發中心，進一步深化制造業信息化技術應用深度。

3.產業目標

到2015年，面向工業、農業、物流等領域提供系統集成解決方案，開發平臺軟件30余套，尤其面向裝備制造業、新材料等行業，研發高效、智能控制等嵌入式系統500余套；面向物聯網應用，研發傳感技術及其產品30種；大力發展軟件外包，外包收入年遞增50%；呼叫中心座席規模達到2萬個；力爭建設物流、畜禽、軸承等行業的全國數據存儲中心，耐材、物流、鋼質辦公家俱等行業電子網站，信息產業實現年銷售收入300億元。

4.關鍵技術及研究內容

(1)軟件

關鍵技術58基礎軟件關鍵技術開發

開發嵌入式操作系統、實時數據庫管理系統，軟件工程化開發技術研究。

關鍵技術59應用軟件關鍵技術開發

開發面向離散型企業的車間MES系統，大型數控裝備的控制軟件，信息服務平臺智能化軟件，制造業信息化的其他應用軟件；開發面向流程型企業的過程控制組態軟件，過程仿真軟件；開發嵌入式農機機載控制終端；開發小麥生產過程管理決策模型及智能系統等；開發城市空間地理信息統一的數據庫及管理系統。

2.硬件

關鍵技術60硬件關鍵技術開發

開發嵌入式系統的硬件平臺、高靈敏度傳感器、數字程控交換機、VOIP系統平臺、NGN核心業務平臺、長壽命智能型光電連接器、無源光器件、節能型CO2保護焊電源、RFID車載終端、鋼絲繩質量在線檢測儀、指紋安全產品、智能儀表（智能流量記錄儀、圓度儀等）、移動通訊直放站傳輸設備等。

3.制造業信息化

關鍵技術61制造業信息化應用關鍵技術研究

面向集團企業的業務流程信息化、面向終端用戶提供信息化整體解決方案，面向制造企業實施4CP/2E集成應用技術的二次開發，研發業務流程的標準化組件技術、端到端的協同技術，動物溯源RFID耳標技術，“感知”工程推進中的數據及關鍵技術，物聯網的數據采集與傳輸技術以及生產制造執行系統（MES）。

（六）生物醫藥

1.發展背景

形成了一定規模的生物工程與制藥等高新技術產業。在獸藥生產方面，組建了國家獸用藥品工程技術研究中心，其研發能力已達到國內同行業領先水平。建成20萬畝中藥材GAP規范化種植示范基地；建成中藥中間體提取分離產業化生產基地。全市規模以上企業15家，實現年銷售收入5億元。

2.發展思路

重點發展生物制藥、中藥現代化、醫藥中間體和生物防治四個領域，促進生物技術產業規模化發展，鞏固獸用藥品生產及研發在國內的領先地位。

3.產業目標

到2015年，研發10余種重大疾病和常發流行性疾病的診斷技術和診斷試劑盒，研發出3~5種急需高效的新特藥生物制劑產品；中草藥的有效種植面積超過50萬畝；獲得5～8項具有自主知識產權的新型中藥用藥新技術、新方法；建立4個市級重點生物材料研發中心。全市生物醫藥產業年銷售收入達到20億元；年專利申請量30件以上。

4.關鍵技術及研究內容

(1)生物防治

關鍵技術62生物防治關鍵技術研究

重點研究針對病原體的快速、靈敏、特異監測與早期診斷關鍵技術，開發出新型高效抗病毒藥物、特異性疫苗和保護性抗體等生物產品，提高市應對突發生物事件和高度傳染性疾病爆發和流行的水平。

(2)生物制藥

關鍵技術63生物制藥研制開發

利用靶標發現技術，進行生理和病理過程中關鍵基因功能的研究，發展“從基因到藥物”的新藥創制技術。基于生物大分子三維結構，研發分子對接、分子模擬以及分子設計技術，設計合成創新型藥物。

(3)現代中藥制藥

關鍵技術64現代中藥制藥研制開發

開展中醫藥診療、評價技術與標準的研究。利用生物學技術對中藥有效成分的高效提純和復合改良進行研究。探索適合中藥用藥特點的方法途徑，如中藥緩釋控釋技術、靶向給藥技術、新型透皮吸收技術等，提高臨床療效；開發新型復合中藥劑型制備技術，提高綜合治療效果。

(4)新型酶制劑

關鍵技術65新型酶制劑研制開發

利用生物技術對產酶菌株進行基因改造和誘變育種研究，調整酶制劑產品結構，建立1個適合市工業和農業實際需求的生物催化技術系統，制備得到2～3種性能穩定、高產高效的產酶菌株；發展新型纖維素酶、堿性果膠酶、脂肪酶、蛋白酶等酶制劑，提高酶的純度，改進酶的分離純化工藝，增強酶制劑的穩定性、安全性和特異性；擴大酶制劑的應用范圍，改善酶的活性，提高酶產品檔次。

(5)生物基醫用高分子新材料

關鍵技術66生物基醫用高分子新材料研究開發

依據生物相容性機理，利用生物導向性及生物活性物質的控釋技術，研究生物降解或生物吸收材料的分子結構、生物材料的制備方法和質量控制體等。研發仿生學高性能生物醫用材料、人體組織器官替代材料、治療醫用輔助材料及功能部件等。

二、農業科技

（一）發展背景

“”期間，市在農作物新品種選育、旱作農業栽培技術、畜牧養殖業等方面取得了豐碩成果，農業種植結構得到優化。年糧食總產量達到235.14萬噸。農作物新品種選育獨具特色，偃展、洛旱系列小麥新品種，洛玉系列玉米新品種選育躋身于河南省前列，洛椒系列辣椒是全國四大辣椒品牌之一，旱作農業等配套技術研究優勢明顯。肉類總產量23.3萬噸，禽蛋總產量13.7萬噸，奶類總產量41.1萬噸。

（二）發展思路

鞏固農業基礎地位，以“保障糧食安全、保障食品安全、保障生態安全”為中心，積極開展高產、優質農作物、蔬菜、花卉、林果新品種選育及產業化關鍵技術研究；開展主要農作物病蟲害預警、調控技術研究和旱作生態、農業廢棄物綜合利用及農業循環技術研究；研發農產品精深加工技術，延長農業產業鏈；開展優質畜禽種質改良與高效利用、重大動物疫病綜合防治等關鍵技術研究；研發農業專家系統和網絡平臺，用高新技術尤其是信息技術改造提升傳統農業。

（三）產業目標

到2015年，選育15～20個小麥、玉米、大豆、甘薯、馬鈴薯、蔬菜等農作物新品種，單產較“”提高10～15%，良種覆蓋率達98%以上，其中小麥、玉米良種覆蓋率達100%；引進畜牧優良品種15～20個，肉牛、肉羊等畜禽良種覆蓋率達95%以上。選育3～5個林果新品種，引進林果新品種30余個。培育8～10個牡丹、芍藥等花卉新品種。推廣農業新技術10-15項。

（四）關鍵技術及研究內容

1.主要農作物、蔬菜新品種選育及高效栽培

關鍵技術67高產抗逆小麥新品種選育技術研究

利用優異種質材料做親本，在傳統育種技術基礎上，結合基因工程、分子標記輔助選擇等技術，選育出適合黃淮旱作麥區種植的抗旱節水小麥品種，產量達到7500kg/hm2以上；選育出適合黃淮高產灌區種植的高產優質小麥品種，產量達到10000kg/hm2以上。

關鍵技術68玉米新品種選育

利用國內玉米優異種質、外來溫帶和熱帶亞熱帶種質，結合現代生物技術，開展玉米資源創新和雜優模式研究，選育高產、穩產、多抗、耐密、適應機械化種植的玉米新品種，并研發配套栽培技術，產量達到12000kg/hm2。

關鍵技術69甘薯新品種選育技術研究

引進利用二倍體野生甘薯資源及國外優良的親本資源，以淀粉加工類型、鮮食類型、特用類型（紫薯、黑薯）為主要育種目標，采用有性雜交、集團雜交、系統選育等育種技術，選育高產優質、高抗根腐病、抗莖線蟲病甘薯新品種。鮮薯產量37500kg/hm2，薯干產量12500kg/hm2，淀粉產量9000kg/hm2。

關鍵技術70西紅柿、茄子、辣椒等蔬菜新品種選育技術研究

引進國外抗熱、高病、耐低溫、耐弱光、耐貯運蔬菜種質資源、，結合航天搭載、多倍體誘變等先進育種手段，、選育高產、抗病、適宜保護地栽培的西紅柿、茄子、辣椒等蔬菜新品種。

關鍵技術71優質高產抗病馬鈴薯新品種選育技術研究

引進馬鈴薯野生基因種質資源，采用細胞工程與常規育種方法相結合，聚合優質、高產、抗病、耐逆等性狀，創制優質、多抗、適于不同用途的專用馬鈴薯新品種。選育馬鈴薯新品種1-2個，品質達到鮮食或加工專用標準，抗當地二種以上主要病害，產量比相應對照品種增產5%以上。

關鍵技術72旱作節水高效型種植模式集成與示范

以小麥、玉米等主要糧食作物為重點，以降低糧食生產綜合成本、提高水份生產效益為目標，分析和評估氣候變化對農業生產的影響，重點研究高效節水型種植制度與種植模式，集成保護性耕作技術、水肥耦合高效利用技術、非充分灌溉技術、土壤墑情監測與適時灌溉預報技術等，形成具有明顯區域特色的節水高效種植技術與資源優化配置模式，提高農業抗災、減災能力，實現有限資源的高效持續利用。

2.特色花卉及林果

關鍵技術73牡丹新品種選育技術研究

引進、篩選國內外牡丹、芍藥新品種，尤其是晚（早）花、特（早）晚花材料，重點開展芍藥屬內組間、種間、野生種與園藝品種之間的遠緣雜交，探索遠緣雜交技術，提高遠緣雜交結實率與發芽率；開展牡丹、芍藥誘變（物理、化學）育種與倍性育種、染色體工程和基因導入的技術研究，培育適合不同用途的牡丹（芍藥）專用新品種。

關鍵技術74牡丹容器栽培技術研究

在設施條件下，篩選適宜于容器栽培的牡丹品種、基質、容器、營養液及綜合栽培技術，培養不同規格（矮生型、中高型、高大型）的用于促成栽培或抑制栽培以及其他用途的優質苗木，實現牡丹周年供苗。

3.畜牧業及乳制品加工

關鍵技術75動物胚胎生物技術研究

利用胚胎生物技術培育奶牛、肉牛、山羊、綿羊等動物新品種。以南陽牛、郟縣紅牛、小尾寒羊、伏牛白山羊、槐山羊等地方良種為研究對象，探索動物的繁殖規律和機制，建立新的繁殖方法和快繁新技術。使奶牛群體305天泌乳量由目前的4000－5000公斤提高至6000－7000公斤，肉牛胴體率提高至65%，肉羊產肉率提高至45%左右。

關鍵技術76地區豬繁殖與呼吸綜合征（PRRS）防控技術研究

采集不同季節、不同年齡、不同品種、臨床癥狀和病理變化等有代表性的發病豬群病料，應用RT-PCR技術對擴增各分離毒株的主要功能基因片段進行分析，從分子水平全面了解地區PRRSV的基因類型、發病特征和PRRSV的分子生物學特性，應用PCR技術對PRRSV陽性病料進行檢測，了解其與豬瘟、偽狂犬病、流感等重要病毒性疫病的混合感染情況，建立完善的PRRS防控和監控體系。

4.農產品深加工

關鍵技術77大宗農產品深加工技術研究

利用噴動床和微波干燥技術，研發大宗糧食高效低成本干燥技術、小麥變性淀粉加工工藝；甘薯精白粉絲加工工藝；分析淀粉納米化及納米淀粉基生物降解材料特性，研究納米淀粉制備技術、納米淀粉粒度效應表征及試制、微細化淀粉基生物降解材料。大宗糧食干燥成本降低10～15%；小麥變性淀粉年生產能力達到2萬噸。

關鍵技術78畜牧養殖產品深加工技術研究

以牛乳為原料，研發ESL乳、低乳糖乳、免疫乳、中式雙蛋白奶酪、微生物凝乳酶制劑及基因工程凝乳酶、高活性乳酸菌發酵劑和產胞外（莢膜）多糖乳酸菌等產品的關鍵加工技術；以雞蛋為原料，研發卵磷脂、卵黃高磷蛋白、蛋黃抗體注射液、溶菌酶、蛋清寡肽等產品的關鍵加工技術；研發豬血血球和血漿資源的綜合利用技術。

關鍵技術79果蔬深加工技術研究

重點進行果蔬高效低成本脫水干燥技術，大櫻桃、金珠果梨保鮮與深加工技術，朝天椒保鮮及深加工技術，紅色獼猴桃果酒加工技術，新型天然果蔬粉生產技術的研究。

關鍵技術80特色創意農產品加工技術研究

通過篩選適宜制作干花、保鮮花的牡丹品種，研究牡丹干花、保鮮花加工工藝；通過研究牡丹開花與衰老過程中揮發油的代謝機理和牡丹種子籽油超臨界萃取工藝，研發牡丹花精油、色素提取技術，進行牡丹系列化妝品開發；研發功能性無盆迷你果蔬園產品。黑紅薯薯條（片、泥）旅游休閑小食品。牡丹保鮮花的觀賞期達到3年以上，包裝儲存期達到5年以上。

5.農業廢棄物綜合利用

關鍵技術81玉米秸稈綜合利用關鍵技術研究

研究玉米秸稈綜合處理技術，顆粒飼料、獸藥載體、花卉肥料等產品的加工工藝，玉米秸稈粉微生物發酵關鍵技術，蚯蚓處理玉米秸稈關鍵技術，結合玉米秸稈精粗顆粒飼料對反芻家畜生產性能和肉質特性的影響研究，開發優良玉米秸稈飼料產品。

6.主要農作物病蟲害預警技術、調控技術研究

關鍵技術82主要農作物病蟲害預警技術、調控技術研究

針對小麥、玉米、花生、大豆等農作物主要病蟲害，重點開展成災機理、流行規律、病蟲與寄主植物互作、病蟲抗藥性等研究，利用先進的生物技術、信息技術，完善早期監測和預警技術措施，建立適合市農業生產的病蟲害監測與預警技術體系，研究制定以生態調控為主的主要農作物病蟲害綜合防控技術規程。

7.農業信息化

關鍵技術83農業信息化應用關鍵技術研究

建立農業信息綜合管理數據庫；面向主要農作物、牡丹、蔬菜和畜禽，研發適合市自然環境條件的高智能種養專家系統；研究農產品質量安全全過程監控、預警與管理技術；開發農產品條碼與電子標簽（RFID）、安全快速檢測技術與設備；農田基本信息解析與決策技術；研究農作物生長與產量關系模型；奶牛數字化精準養殖技術等。

三、社會發展

（一）發展思路

促進社會發展領域的科技進步，把發展節能減排、資源環境、醫療衛生、安全生產等放在優先位置，把“感知”建設作為社會發展的重要內容與載體。在統籌安排、整體推進的基礎上，實施一批科技項目，攻克相關關鍵技術和共性技術，形成寬松穩定的可持續發展的社會環境。

（二）關鍵技術及研究內容

1.節能減排

關鍵技術84節能減排關鍵技術研究

重點開展工業節能，建筑節能、交通節能，照明節能技術開發，煤的氣化、多聯產及清潔利用技術，石油、天然氣高效、清潔燃燒技術，燃氣汽車用氣的相關技術。

2.資源環境

關鍵技術85綜合治污與廢棄物資源化、循環利用技術

可生化城市污水處理關鍵技術研究及產業化示范；工業密集區大氣污染物二氧化硫、PM10控制技術；持久性有機污染物控制技術；畜禽養殖高濃度有機廢水處理與利用集成技術；鋁土礦冶煉產生赤泥的資源化利用技術。

關鍵技術86復雜礦區生態保護及修復關鍵技術

引進和開發適用于重大工程和礦區損毀土地復墾和生態重建新技術，物理、化學和生物結合修復金屬污染土地技術。

3.醫療衛生關鍵技術

加強研究出生缺陷的產前診斷技術，研究與開發重大疾病和常見病多發病的防治技術。研究與開發食品安全中安全預警關鍵技術。

關鍵技術87出生缺陷防治關鍵技術研究

重點開發高效無創出生缺陷早期篩查、檢測及診斷技術，遺傳疾病生物治療技術等。

關鍵技術88重大疾病和常見病多發病的防治關鍵技術

重點開發心腦血管疾病、惡性腫瘤、糖尿病等重大疾病和常見病多發病的早期發現及診治技術，早期預警和診斷、疾病危險因素早期干預等關鍵技術，研究規范化、個性化和綜合治療關鍵技術與方案。

關鍵技術89食品安全中安全預警關鍵技術研究

重點研究開發食品安全標準、食品安全生產過程控制、食品安全檢測、監測技術及產品。建立食品企業標準信息跟蹤服務與安全預警系統的相關技術。生物安全保障中檢測技術，重點研究快速、靈敏、特異監測與探測技術，化學毒劑在體內代謝產物檢測技術，新型高效消毒劑和快速消毒技術等。

4.公共安全

加強對突發公共事件快速反應和應急處置的技術支持以及公共安全保障技術研究。重點研究煤礦、化工、冶煉等生產事故、突發社會安全事件、自然災害、生物安全等的監測、預警、預防技術和防災減災技術。危險化學品泄漏、群體性中毒等應急救援技術。

關鍵技術90社會突發事件應急信息平臺關鍵技術

重點研究危險源探測監測、精確定位和信息獲取技術，一體化公共安全應急決策指揮平臺集成技術等。

關鍵技術91重大工業事故防控與救援關鍵技術

重點研究開發煤礦中礦井瓦斯、突水、動力性災害預警與防控技術，開發化工、冶煉等有毒有害危險行業的燃燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業事故防控與救援技術及相關設備。

關鍵技術92城市管理綜合功能提升關鍵技術

重點研究開發城市綜合交通、城市公交優先智能管理技術，開發市政基礎設施建設、防災減災等新技術，研究重大生產事故預警與救援系統的相關技術。

四、科技服務

（一）發展背景

科技服務體系初步形成，科技創新平臺、科技咨詢、技術交易、知識產權和科技信息等服務能力不斷提高。科技服務機構300多家，其中專業科技服務機構70多家，“”期間，累計實現收入4.5億元，同比增長32%，現有專職科技服務從業人員1500人。

（二）發展思路

以科技創新、科技咨詢、技術貿易、知識產權、科技孵化、科技風險投資擔保等服務為發展重點，加大資源整合力度，完善服務網絡，培育高水平的中介服務機構，打造市科技服務特色和服務品牌，加快科技服務機構的集成化、社會化、網絡化、規模化、產業化發展步伐，使科技服務業成為市現代服務業中的重要組成部分，促進市科技創新和經濟發展。

（三）發展目標

1.科技咨詢業

到2015年，科技咨詢機構超過50家，年服務性收入達到5000萬元，從業人員超過3000人，高級咨詢師達到1000人。

2.技術交易與成果轉化服務

到2015年，“四技”服務活動機構達到100家，年交易額超過5億元。專利服務機構發展到10家，從業人員達到100人以上，專利服務年收入超過500萬元；設立涉外專利機構1家、專利資產評估服務機構1～2家；建立專利技術信息推廣平臺，實現服務手段網絡化和自動化。

3.科技孵化器

到2015年，全市科技孵化器數量達到10家；總孵化面積達到50萬平方米以上，在孵企業達1500家，在孵項目達到2000項以上，吸納就業人員10000余人，自身服務收入達到1億元以上。

4.生產力促進中心

加強市生產力促進中心建設，發展區域生產力促進中心15家，覆蓋九縣六區；面向優勢產業建立行業生產力促進中心5家。運用市場手段，配置社會資源，促進區域和行業科技創新與生產力水平的提高。

5.生產業

面向裝備制造業、新材料、新能源等優勢產業，大力發展制造資源信息共享、現代物流、電子商務等生產業，促進企業技術創新和產品創新能力的提高，保證生產活動的高效運行。到2015年，全市生產業增加值年均增長20%以上，重點培育50家科技型生產業企業。

6.公共服務平臺

整合科技資源，發揮生產力促進中心的“軸承設計”、“工業設計”公共服務平臺的示范作用。到2015年，建設大型科學儀器設備共享平臺、自然科技資源共享平臺、科學數據共享平臺、科技文獻共享平臺、成果轉化公共服務平臺等六大服務平臺。

7.創新服務平臺

到2015年，全市工程技術（研究）中心達到100家，其中國家級5個，省級35家；重點實驗室達到50家，其中國家級6家，省級12家；企業技術中心達到60家，其中國家級10家，省級20家。

（四）關鍵共性技術

關鍵技術93資源共享管理的平臺軟件開發

關鍵技術94數據庫數據自動采集、傳輸、集成、對接和共享技術開發

第六章 保障措施

為確保本規劃目標的實現，提出以下措施。

一、健全組織體系

1.健全科技領導組織體系

強化市科技創新領導小組的作用，完善科技工作聯動機制，實現創新資源的優化配置與創新活動的相互促進，充分發揮政府在科技發展中的引導作用。

2.成立科技專家委員會

面向優勢產業和優勢學科，成立市科技專家委員會，分設24個專業委員會，建立科技咨詢網。專業委員會專家承擔我市重大產業技術需求、產業發展戰略、重大關鍵技術等咨詢和論證。

3.建立健全考核制度

繼續開展對市級有關部門的科技進步目標責任考核，進一步深化縣（市）、區科技工作的縱向聯動機制，加強對縣（市）、區科技工作的考核。

二、加大科技投入

1.財政加大科技投入力度

財政科技投入增幅明顯高于財政經常性收入增幅。到2015年全市的研究與開發投入占國民生產總值的比重達到2.5%。

2.落實各項稅收政策，企業不斷加大科技投入

積極引導企業加大對科技的投入力度，把研發投入作為企業申請政府科技經費支持和認定高新技術企業的重要指標。落實企業研發費用加計扣除政策，推動企業成為研發投入的主體。到2015年，促使高新技術企業的研發投入不低于銷售收入的6%，重點骨干企業研發投入不低于3%。

3.不斷完善科技投融資體系

深化科技投融資體制改革，吸引民間資本、外資發展高新技術產業，支持發展科技型中小企業。力爭到2015年建立5～7家科技創業（風險）投資公司和科技投資擔保公司，為200家科技型中小企業提供擔保資金500億元。

4.加強科技投融資平臺建設

引導社會資金投向高新技術產業，大力支持并協助高新技術企業和科技型中小企業上市融資或發行企業債券。到2015年，爭取實現5～8家高新技術企業上市。

三、人才保障

1.加強對創新人才的培養

在實施重大科技專項、建設重點實驗室和工程技術研究中心等創新平臺過程中，把創新人才培養作為重要的考核指標，引導項目單位加強對創新人才的培養力度，使之成為集聚和培養高水平創新人才的載體。

2.培養和引進高層次人才

充分發揮創新人才的核心支撐作用，著力培養一批科技創新人才、高技能人才、農村實用技術人才和自主創新意識強的企業家，造就培育一批具有較強自主創新能力的科技創新團隊和科技領軍人物，到2015年，力爭引進高層次創新人才10人，爭取培養中原學者2～3名，科技領軍人物10名，科技創新團隊8個。

四、強化知識產權保護

1.加強知識產權保護

進一步加大對專利申請的補助力度，培育和發展知識產權優勢企業。到2015年，培育專利優勢企業15家，建立以行業協會為主導的知識產權維權援助機制，健全有利于知識產權保護的從業資格制度和社會信用制度，開展知識產權宣傳培訓，加大知識產權保護和市場監管力度。

2.實施技術標準提升工程

支持企業、行業協會和科研機構主持或參與國際標準、國家標準和行業標準的制（修）訂。實施標準提升工程，鼓勵企業積極采用國際標準和國外先進標準組織生產，促進企業核心技術和專利技術向標準轉化。

3.發揮科技創新在品牌建設中的作用

全面提升制造業品牌，優先培育高新技術產業和優勢制造業品牌，推進“制造”向“創造”轉變。做大做強地方特色優勢產品品牌，加快名優產品開發。做專做精服務業品牌，重點培育生產型服務業和生活消費型服務業品牌。鼓勵有條件的品牌企業開展國際化經營，創建出口品牌和國際品牌。

五、加強科技合作與交流

進一步加強我市與國內重點高校和科研院所開展科技合作與交流，吸引高校、科研院所來設立聯合實驗室、研究開發中心、博士后工作站、科研成果轉化基地；支持我市企業與國內高校、科研院所聯合開展攻關，加強學產研合作，實施產學研合作項目，到2015年，要重點實施200項產學研合作項目。

六、推進科技計劃管理改革

在科技計劃項目網上申報的基礎上，改革科技計劃項目管理方法，實行科技計劃項目的網上評審、異地評審、會議評審相結合，科學選項立項。加大重大科技專項的實施力度，圍繞我市的優勢產業和高新技術產業發展的關鍵領域，集中優勢科技資源，實施50項重大科技專項，突破一批重大關鍵技術，凸現科技對我市經濟發展引領和支撐作用。

七、加快產業技術創新聯盟建設

建立產業聯盟，實現創新資源的有效分工和合理銜接，圍繞產業技術創新的關鍵技術開展技術合作和聯合攻關。“十二五”期間，面向我市裝備制造、新材料等優勢和特色產業，建立5個產業技術創新聯盟。