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、、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。该项目技术已在余家企业应用，建成生产线条，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件、实用新型专利件、软件著作权件，发表相关学术论文篇（其中收录篇），出版专著部，形成标准项，被国家林业局认定科技成果项，培养包括全国百篇优博提名获得者在内的研究生名。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。获得省部级以上科研奖励项。

申报材料真实、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

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富，但发展缓慢、在总能源比重中不足，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、国家自然基金、科技支撑等余项课题资助下，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：）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；）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；）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（产油率以上）、热解油酚醛树脂（日本 ☆☆☆☆级）、热解油淀粉胶黏剂（日本 ☆☆☆☆级）、热解炭基活性炭（食品、水质净化用级品）等新装备或新产品。

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该项目技术已在余家企业应用，建成生产线条，产品市场竞争力极强。近三年，累计新增销售额亿元，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件、实用新型专利件、软件著作权件，发表相关学术论文篇（其中收录篇），出版专著部，形成标准项，被国家林业局认定科技成果项，培养包括全国百篇优博提名获得者在内的研究生名。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。获得教育部技术发明二等奖项，北京市科学技术奖（发明）项，山东省科技进步二等奖项，国家林业局梁希林业科学技术三等奖项，中国商业联合会科学技术进步一等奖项，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项。

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四、客观评价

本项目获得认定科技成果项；目前颁布或者牵头制定国家和行业标准项。产品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项，中国商业联合会科学技术进步一等奖项，教育部技术发明二等奖项，山东省科技进步二等奖项，梁希林业科学技术三等奖项，北京市科学技术发明奖项，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，国内外专利申请共项，授权专利项，其中：本项目授权有效专利项，占国内外授权专利总量，全球第一；国内外专利数量最多的位发明人中，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

知识知识产权产具体名称 权类4 / 10

(地区) 国家 授权号 授权日期 编号 人 证书利人 状态 权发明利有效发明专别 常建北民，任发明专自热式生物质快速中国 热解液化 京学勇，林车颜业喆，司大慧，王学 亮，杜洪双 常建有效专利 利 装置 用于生物北质快速热发裂解液化明的催化剂专及其制备利 方法和应学 用 大中国 林京民，王文亮，任学有效专勇，李业露霏，司慧，虞宇翔 利 发一种人造中国 5 / 10

北常建有效专明专板用生物油淀粉胶京林业大民,张继宗,张琪, 王利 利 粘剂及其制备方法 学 大张, 冯绍园, 许守强 常建民，任学勇，北一种多功发能流化床明式生物质专热解转化利 装置 学 宗，高雪景，尹江平 大张继中国 林亮，车颜喆，有效专利 京王文司慧， 业6 / 10

常建民，姚北思旭，伊江平，张继宗，高雪有效专利 一种生物发京油改性脲明林醛树脂的专中国 业大胶粘剂制利 备方法 学 景，苟进胜，张琪 常建一种纤维发明专素催化热裂解转化中国 制备酚类北京林民，王文亮，任学勇，李露霏，有效专利 业大利 物质的方法 学 耿晶，司慧 发明专一种用于人造板的中国 北常建京有效专木材热解 民，范林利 东斌 利 油改性酚业7 / 10

醛树脂的制备方法 大学 常建民，任一种利用发明专生物油热解糖组分中国 水解制备北学勇，京王文林有效专亮，苟业进胜，大司慧，学 张忠涛 任学利 利 可发酵糖的方法 生物油热发明专解木素催化制备含中国 酚类、芳香北京林勇，常建民，王文亮，司慧，苟有效专利 业大利 烃类化学品的方法 学 进胜，李强 发明专利用落叶松木材快速热解副8 / 10

中国 北京林常建有效专 民，韩利 彦雪，利 产物炭制业大张立塔，苟备活性炭的方法 学 进胜，王鹏起，许守强 七、主要完成人情况 排姓名 名 称 无 常建民 教授 北京林业大学 产物利用和产业化技术 司慧 教授 无 总经理 王大张 高工 司 集团执行 唐地源 高工 总裁 蔡红珍 副教授 任学勇 讲师 无 无 限公司 山东理工大学 北京林业大学 热裂解技术和产业化技术 热裂解技术、装备和产物利用 济南圣泉集团股份有热裂解产物利用和产业化技术 北京林业大学 北京太尔化工有限公热裂解产物利用和产业化技术 热裂解技术、装备 总体负责，热裂解技术、装备、技术职行政职务 工作单位、完成单位 创造性贡献 八、完成人合作关系说明

本项目完成人之间具有长期的合作经历，常建民、司慧、蔡红珍和任学勇自从年就开始进行合作研究，包括合作开展科研项目研究、研究生培养、论文发

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表、科研奖励申报、专利申请和产业化技术推广等；之后王大张和唐地源又先后加入项目开展合作研究，包括共同进行工业化生产实验、制定技术和工艺规范、申请发明专利和联合培养研究生以及开展产业化技术推广等，项目组成员之间形成了稳定、密切的合作关系。

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