2023年度重点领域重大项目申报指南（重大科技专项）.docx

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1、附件12023年度重点领域重大项目申报指南（重大科技专项）.a响应国家和自治区“双碳”目标，实施“绿氢”替代“蓝氢”及“绿氧”助燃工程，攻克利用新能源电能清洁、可再生优势解决化石能源利用高排放和新能源消纳的难题，显著提升炼油装置能效，开展大型炼厂加氢技术研发，开展石油化工与“绿氢、绿氧”耦合关键技术研究及大规模工程示范，推动新疆油气资源转化与新能源电力利用过程的耦合，提升“疆油疆炼”绿色炼化的质量效益。研究内容1：“绿电”与“绿氢、绿氧”耦合生产过程关键技术研究。探究新能源发电的功率波动对电网抗谐波特性影响规律，揭示功率波动对电解槽的响应特性，建立高效大功率低成本碱液电解制氢系统集成优化及运行

2、策略模型；研究光伏电源波动特性与碱性电解槽负荷特性的互动适应性,建成碱水电解制氢制氧系统集成优化及运行策略模型；研究电源波动对碱水电解制氢制氧系统性能和运行效率的影响，揭示内在作用机理，建立适应宽功率波动的大型水电解制氢、制氧模型。关键指标：开发智能优化与控制策略软件1套；可再生电解水制氢系统在30%-0%负荷范围内连续调节，模拟新疆地区电网能量平衡规律下工作25800小时，系统单位能耗49千瓦时/牛立方米（氢气），纯水消耗W1千克/牛立方米（氢气），绿氢成本V20元/公斤；编制碱性电解水制氢、制氧工程企业技术规范1项。研究内容2：电解槽运营过程的维稳与延寿关键技术研发及应用。开展制“绿氢、绿

3、氧”电解槽关键部件的提质增效研究,深入研究电源功率波动对电解槽关键部件结构和性能的影响，揭示波动性电源工况下电解槽关键部件的衰减规律及失效机理，并开发电解槽维稳与延寿关键技术，研发高性能电极材料；通过对寿命实验数据的系统理论分析，建立电解槽性能智能诊断与评价系统，提高电解槽使用寿命、降低设备制造与运行成本。关键指标：开发电解制“绿氢、绿氧”系统性能智能诊断与评价系统1套；电解槽阳极关键部件强化寿命延长1倍以上。研究内容3：炼化与“绿氢、绿氧”耦合安全关键技术研究。在“绿氢、绿氧”产储输重点安全部位进行关键技术研究与应用，探究压力波动工况下揭示临氢设备材料渗氢扩散机理、氢腐蚀致材料劣化规律,建立

4、产储输设备选材系列标准及完整性管理技术标准。开展“绿氢”在加氢反应系统反应器、分离器等设备中的安全控制策略研究，建立“绿氢”加氢反应安全设计规范；开展“绿氧”进入燃烧体系后的安全控制策略研究，建立“绿氧”燃烧体系设计规范。关键指标：产氢压力23.2兆帕，临氢材料满足实际输氢工作条件下抗氢脆等要求，并制定临氢设备选材系列标准及完整性管理技术标准1项；制定“绿氢、绿氧”产储输技术规范1项;制定“绿氢”加氢反应、“绿氧”助燃安全使用规范1项。研究内容4：炼化加氢与“绿氢、绿氧”深度耦合关键技术研究与应用。开展炼化加氢与“绿氢”深度耦合关键装备适配性技术研发，“绿氢”作用下催化剂活性机理研究；开展“绿

5、氧”高效低成本燃烧关键技术研发，开发富氧燃烧全流程工艺技术及安全调控技术及“空气助燃-富氧助燃”兼容成套装备，开展富氧燃烧高效低成本燃烧示范。关键指标：建成万吨/年加氢裂化装置及氢气回收系统1套，加氢裂化装置氢进料中“绿氢”100%,尾气氢气总损耗率不高于15%；催化剂连续运行周期25年，总使用寿命210年；研制“空气助燃-富氧助燃”兼容成套装备，开展燃气加热炉富氧燃烧示范，实现加热炉排烟二氧化碳浓度280%、一氧化碳浓度W1Oo毫克/立方米、氮氧化合物浓度W30毫克/立方米，提高加热炉炉效1到2个百分点；建成万吨级炼化与“绿氢、绿氧”耦合示范工程，加氢装置规模2200万吨/年，燃气加热炉规模

6、210兆瓦，炼化企业原油加工产能2500万吨/年，使用“绿氢”量22万吨/年，加氢装置氢进料“绿氢”占比100%,富氧燃烧“绿氧”占比100%,“绿氢、绿氧”生产过程中可再生能源消纳能力，9亿千瓦时/年，全流程实现二氧化碳减排50万吨/年。2.B针对新疆特殊的气候条件、脆弱的生态系统，煤炭开发导致的土地损毁、煤层自燃发火、边坡失稳、有毒有害气体排放、水资源破坏及植被退化等环境问题日益严峻,严重制约着露天煤矿高效生产与环境保护协同发展，研究煤炭开采扰动与生态系统的耦合机理、煤基固废及伴生矿物特性及资源提取利用、开发基于生态保护的绿色开采技术。研究内容1：煤炭开采扰动与生态系统的耦合机理研究。开展

7、不同开采强度下，开采扰动对地表生态损伤传导机制研究；开展煤炭开采对地貌、土壤、植被等的影响规律研究，揭示不同限制性因素对植物与群落的胁迫作用，研究地形地貌重塑、植被生长环境提升及生物群落重建等立地条件改善技术；开展生态关键要素时空响应关系和耦合强度研究,揭示开采扰动与生态系统耦合响应规律与反馈调节机制。关键指标:形成煤炭开采损毁区立地条件改善和土层重构与生态修复技术1项；培养高级职称新疆本土人才1-2人，培养博/硕士研究生2人，核心期刊发表论文2篇。研究内容2：煤基固废及伴生矿物特性及资源化路径研发。开展煤基固废及伴生矿物的物理化学特性研究,探明煤基固废及伴生矿物资源的高效活化和改性工艺、多种

8、固废协同活化作用机理，解析煤基固废及伴生矿物生态修复材料改善土壤物理结构、促进生物多样性的原理。关键指标:提出基于西部干旱区煤基固废特性的资源化利用技术路径，形成解决方案1套；研发生物土壤调理剂功能定向调控技术1项；研发煤基固废生态修复材料3项，生态修复方法3项；培养高级职称新疆本土人才2-3人，培养博士/硕土研究生3-5人，核心期刊发表论文3-5篇。研究内容3：安全、高效、智能化-绿色开采技术研究。基于“双碳”目标，以智能化为手段，开展绿色开采关键技术及装备研究；开展边坡变形失稳特征与开采扰动影响机理研究；开展开采方法及开采参数的协调作用机制研究,提出大型露天煤矿节地化采排绿色工艺，形成大型

9、露天煤矿智能绿色开采技术体系、形成“控岩层-节地化-减固废”的生态保护性源头减损开采方法。关键指标：研究智能化边坡失稳监测设备，开发大型露天煤矿智能绿色开采工艺1套;研发固废一伴生矿物资源用于保水控制、土壤改良、土壤肥料等生态利用技术3项；培养高级职称新疆本土人才2-3人，培养博士/硕土研究生2-3人，核心期刊发表论文2-3篇。研究内容4：绿色开采技术及生态保护工程示范。以“双碳”为目标，以生态保护与修复为目标，开展大型露天煤矿绿色开采工艺及基于煤基固废综合利用的生态保护示范工程。关键指标：建成综合性集成示范基地1个，形成低成本、高效率、可持续、可复制的生态保护-修复与固废生态利用模式，研制生

10、态保护与资源综合利用技术规范3套；水资源综合利用率达到100%,固废与伴生矿物资源利用率大于85%;煤基固废利用200万吨/年；培养高级职称新疆本土人才3-5人，培养博士/硕士研究生3-5人，核心期刊发表论文3-5篇；示范应用创造经济效益超过1亿元/年，带动就业100人以上。3.充分开展区域优势领域-铝基新材料关键技术研究及产业化,向下延链、补链，实现芯片制造、集成电路用高纯铝基材料关键技术国产化替代，打通上下游产业链条，满足国内芯片制造、集成电路封装高速增长的产业发展需求。研究内容1：芯片制造、集成电路用5N5高纯铝复合提纯技术研究及产业化。从原铝材料源头进行管控，全面规避有害元素对于半导体

11、材料的影响，研发低铁、硅等元素的铝电解新工艺、新方法；通过对电解质改性、阳极材料纯化及电解工艺参数基础研究，开发一次电解3N5高纯铝关键产业化技术；通过研究IOO千安三层法一次电解5N技术，纯氟电解质研究、精铝槽新型内衬及料室材料研究等，实现高品质三层5N高纯铝制备；探明杂质银、钮、钛及锌等的影响机理，重点研究反偏析元素对提纯的影响，控制铀、社等放射性元素在PPb级别，掌握高纯铝产业化提纯制备技术，实现高品质5N5高纯铝制备。关键指标：3N5高纯铝中锌、镒杂质元素含量W20ppm;5N高纯铝，主要杂质含量铁、硅、铜W2.5ppm,专孟、镁、钠W0.5ppm,其他杂质含量满足YS/T275-20

12、18标准要求；5N5高纯铝，主要杂质含量铁、硅、铜W1oPPm,银、钮、钛、锌0.Ippni,其他杂质含量满足YS/T275-2018标准要求；制定3N5、5N、5N5高纯铝的工艺技术品控标准和规范；建成年产5000吨5N高纯铝及年产2000吨5N5高纯铝示范产线。研究内容2：芯片制造、集成电路核心领域用6N5超高纯铝技术开发。通过对区域熔炼机理的研究,探明区域熔炼电磁分布、熔炼提纯速度及循环提纯对最终反偏析元素的影响，实现6N5超高纯铝提纯工艺开发，完成6N5超高纯铝的制备。关键指标：6N5超高纯铝，主要杂质含量铁W0.03pp,硅0.2ppm,铜W0.Ippm,银、钗、钛、锌W0.05pp

13、m,铀、t0.05ppb;形成6N5超高纯铝制备工艺技术规范。研究内容3：高纯铝基典型合金工艺技术研究及产业化。开展5N5高纯铝基合金的洁净成型机理研究,探明其凝固特性与机理，开发出铝-铜0.5%高纯铝基合金熔体成分均匀性控制及熔体低气、低渣纯净度控制技术，攻克零污染、洁净化成型工艺，掌握5N5高纯铝基合金全套制备技术并实现产业化。关键指标：铝-铜0.5%合金，主合金元素铜含量控制在0.45-0.55%,主要金属杂质元素含量铁、硅斐1OPPnb非金属杂质元素含量氯W05ppm,碳、硫、氧W1oPPnb氮4ppm,氢W0.2ppm；表面光洁度显色指数1.0,超声探伤内部质量等级优于GJB1580

14、A-2019标准AA级；建成年产5N5高纯铝基合金产品1000吨示范产线。研究内容4：高纯铝基合金制造全流程的成分、组织和性能测试方法开发。高纯铝及其合金铸锭的合金和痕量元素成分检测、气体及非金属元素检测、渣含量检测和铸态性能测试方法研究，建设高纯铝及其合金全生产链条的组织、结构和性能测试平台。关键指标：建设高纯铝及其合金全流程成分、组织及缺陷分析平台1个；制定检测标准和规范23项。4.针对新疆棉杆、果木、核桃壳/青皮等农林生物质废弃物体量大、难以规模化和高值化利用问题，开发内外辐射热解多联产关键技术与装备以及生物质热解分离提质转化生物炭、生物油、合成气等生物燃料的关键制备技术,创新生物质热解

15、气化及生物炭品质调控关键技术，实现炭热油肥气联产高值综合利用，建立高效可持续的生物质能源综合利用集成示范。研究内容1：生物质热解和多联产产物调控关键技术和机理研究。开展生物质微观理化性质分析及不同生物质热解气化过程及热解产物的差异化结果，建立典型生物质热解产物理化性质及性能参数数据库，开发内外辐射热解多联产关键技术与装备以及生物质热解分离提质转化生物炭、生物油、合成气等生物燃料的关键制备技术，分析固液气三相产物形成机理、调控机制及分离机制。针对不同来源生物质，开发不同的除杂预处理技术以及目标产物的三相产物品质与产率调控关键技术。关键指标：建立典型生物质热解产物理化性质及性能参数数据库;形成工艺

16、包1个；申请发明专利2-3件。研究内容2：生物质内外辐射热解多联产重大关键设备的研发。开发5万吨级生物质热解热能（蒸汽）联供成套技术，重点突破定向热解气化关键技术，设计开发大型化内外辐射热解核心装备，研发热能回收利用关键技术与装备。实现炭气热油肥多联产重大关键设备的自动化和智能化。关键指标:完成国产首台套工业级内外辐射生物质热解核心装备的研发和制造，开发有氧无氧相结合热解创新工艺，实现生物质合成气直接利用；完成5万吨/年的工业示范装置的设计研发；各种原料总转化率290%,无残渣外排；热解余热成功回收利用，蒸汽锅炉每吨蒸汽减少能耗7%以上；申请实用新型专利1-2件。研究内容3：5万吨级生物质热解多联产能源综合利用关键工艺研发。针对南疆棉杆、果木等生物质固废，研发以工业生物炭为主产品的生物质热解多联产新工艺，建成生物质热解资源化利用5万吨规模示范工程。关键指标：建成5万吨级规模工业生物质热解多联