所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：环氧乙烯基酯树脂兼具了环氧树脂和不饱和聚酯树脂的优点，即高强度、而耐化学腐蚀和良好工艺性能，与玻璃纤维混合固化后表现出更加优异的耐化学腐蚀及高强度，广泛应用于高强度、耐腐蚀的化学环境中，如溶剂储罐、塔器、船舶等领域。由于其优异的物理性能和化学稳定性，环氧乙烯基酯树脂及其复合材料的化学回收方法还未见报道。山西煤化所通过选择性打开树脂中酯键，得到两种高附加值热塑性树脂材料和纤维，首次实现环氧乙烯基酯树脂的全组分回收，得到碳骨架完整的高附加值苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物（SMAA）、双酚A缩水甘油醚、纤维等化学品。除本技术外，环氧乙烯基酯树脂的化学回收方法还未见报道。本技术与传统热解方式相比，条件温和效率高，且生产处理过程中无小分子气体排放，降解体系可循环使用，产品附加值高。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：碳纤维增强酸酐固化环氧树脂复合材料性能优异，广泛应用于航空航天、风电叶片等领域。随着复合材料产业的发展，在生产制造过程中会产生大量的边角料和残次品，仅2019年国内碳纤维的报废量就达到了8300吨,且国内将有超过33000台风电机组在2020-2030年间迎来退役,其中风电碳梁就主要为碳纤维增强酸酐固化环氧树脂。酸酐固化环氧树脂具有交联的三维网状结构，难以用常规方法进行回收。山西煤化所使用水相体系对酸酐固化环氧树脂进行降解，在温和条件下，选择性断裂酸酐固化环氧树脂中的键，可回收风电碳梁中高附加值的碳纤维以及环氧树脂降解产物，实现碳纤维/环氧树脂复合材料全成分的回收，产生较高的经济利益和价值。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：三聚氰胺甲醛树脂（MFRs）简称三聚氰胺树脂，又称密胺甲醛树脂或密胺树脂。密胺仿瓷餐具由于其轻巧、美观、能耐低温、不易碎等性能，被广泛应用于餐饮业及儿童饮食业等，但它在大自然中难以降解，缺乏有效回收手段目前，废弃高分子的回收方法的研究主要有机械回收、热解回收和化学回收。机械回收工艺简单，通用性好，但是应用面窄，经济价值不高。热回收方法因为生成大量的氢氰酸等剧毒物质，不适合用于三聚氰胺甲醛树脂MFRs废弃物的处理。化学回收条件相对温和，通过精细调节降解体系以选择性打开树脂中的特定化学键，降解产物主要是树脂基体解聚产物（单体及其衍生物），可重新回收利用，而且可以避免热解产生的剧毒小分子山西煤化所研发了一种高效降解体系，实现了MRs 催化降解为三聚氰酸的定向解聚，降解比例高于 84%且回收条件相对温和，在实现MFRs 重新回收利用的同时，避免回收过程中产生剧毒小分子。独特性:在相对温和条件下实现 MFRs 的定向解聚及高值化利用，最大程度降低了对环境的污染。技术先进：可以选择性断裂树脂中的C-N 键，不仅保留了最有价值的三嗪环骨架，而且得到了高附加值的三聚氰酸。回收的降解产物可重复利用于树脂生产。无二次污染:降解过程中温度较为缓和，无有毒小分子气体产生。降解阶段使用的溶剂可循环利用。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：聚氨酯作为一种新兴的有机高分子材料已广泛的应用于生产生活的各个领域，我国聚氨酯的产量大约为1200万吨，后续大量产品的报废势必造成聚氨酯废料的堆积和严重的环境问题。传统的聚氨酯回收方法很难实现高质量的再利用。因此，聚氨酯的合理回收处理已迫在眉睫。山西煤化所开发了一种绿色化学的聚氨酯降解体系，并形成了一套完整的分离工艺，可将聚氨酯废料用化学手段降解，并分离回收得到绝大部分的聚醚多元醇和芳香多胺类化合物。催化体系可多次循环用于聚氨酯的降解。本技术在保证聚氨酯材料降解高效经济的同时采用绿色温和的催化剂，无生物毒性。体系反应活性高，适用范围广，经济效益较高。此外，所使用的分离工艺,易于操作，且萃取液可实现循环使用。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：我国当前正面临着双碳形势下经济产业升级与能源结构革命。中国大飞机项目、海上风力发电、碳纤汽车及高速铁路等产业正在或者已经产生大量的固体复合材料废弃物，如风电行业预计到 2025 年将会退役77万台风电机组，大概会有300 万吨的固体废弃叶片需得到有效处理，新型高效技术的需求也随之迫切。山西煤化所环氧树脂回收利用的系列研究成果及专利技术蕴含了多项国内领先技术，形成了一套极具竞争优势的化学降解环氧树脂综合开发生产工艺。通过该工艺可回收提炼出高强度的纤维,环氧树脂的降解产物可通过后续加工制成环氧沥青或其它化学品。独特性：在相对温和条件下采用化学回收方法回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，在回收碳纤维的同时可以实现树脂的定向解聚及高值化利用，最大程度降低了对环境的污染。技术先进：可以选择性断裂环氧树脂的C-N 键，不仅回收了高附加值碳纤维，而且保留了固化环氧树脂有价值的碳骨架。回收的低聚物可重复利用于树脂生产过程中。无二次污染:降解过程中温度较为缓和，无有毒小分子气体产生。降解反应的溶剂和处理阶段使用的丙酮溶剂都可回收再利用。原料来源广泛：包括过期的预漫料，制造过程中产生的下脚料，测试材料及达到使用寿命的材料和大量的服役到期产品。市场大：回收的碳纤维可应用于航空航天、土木建筑、体育器材、汽车、风电叶片等领域。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：不饱和聚树脂(UPR）广泛应用于玻璃钢复合材料、涂料、纽扣等领域。UPR产量和消耗量巨大，其生产、使用过程中所产生的边角料和废弃物无法得到良好的处理回收，造成了资源浪费和环境污染问题。采用绿色、经济的 UPR的回收技术，不仅可以解决固废带来的生态环境问题，而且可以对其中高附加值化学品进行回收，从而产生经济价值。山西煤化所开发了高效降解体系，选择性的断裂不饱和树脂中的脂链，将变弃不饱和树脂定向解聚，对其中高附加值化学组成进行回收，产生经济价值。目前，不饱和聚树脂的回收方法主要有热回收和焚烧回收方法。热回收方法是利用热解等方式通过高温将树脂中的化学键无规断裂，形成热解气、热解油等产物，产品附加值低，反应过程能耗高，有三废排放，污染环境;焚烧发电得到产品附加值低，而且纤维增强不饱和树脂在焚烧过程中会对炉体造成损坏。本技术通过使用经济、高效的降解体系在温和条件下选择性断裂树脂中的键，分离并回收碳骨架结构明确、附加值高的化学品，如苯乙烯-马来酸共聚物、邻苯二甲酸、二醇等物质。回收过程无污染物排放，而且树脂全组分可实现回收。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：知钛系催化剂作为使用最为广泛的 SCR 脱硝催化剂，除电力行业外，近些年在非电行业也开始大量投运，催化剂的保有量超过60万m2，每年废催化剂的产生量超过 20 万m2，带来极大的环境问题和资源浪费，已被列入《国家危险废物名录》。山西煤化所在设备和技术方面实现了废催化剂的资源化回收利用、新催化剂的制备以及失活催化剂再生高度融合，同时实现了催化剂有用组分的内部循环再利用，可节约资源、降低能耗、避免二次污染、变废为宝，具有显著的经济效益和环保效益。失活催化剂的再生采用清洗、漫溃一步完成，替代了传统的清洗→干燥→活性液漫溃的工艺路线，并对洗、浸液分离有害物质后循环再使用。上述再生工艺简化了操作流程、降低了能耗，同时实现了再生过程中废水的零排放。资源化回收再利用方面，在分离有害组分后得到的半成品，直接作为配料用于新鲜脱硝催化剂的制备。废催化剂的有用组分就地循环再利用，省去了不必要的分离、烘干、包装等环节。上述工艺特点与新懂化剂的生产制备在设备和工艺方面相互兼容、高度融合。整合后的生产线既可单独运行亦可同时实现新催化剂的制备、失活催化剂的再生和废催化剂的循环再利用。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：工业废水是自然水体中有毒有机物的主要来源。工业综合废水处理厂二级出水常常含具有生物毒性的难降解有机污染物，直接采用传统生化深度处理工艺如曝气生物滤池等，很难有效大幅提高出水水质。山西煤化所研发的催化高级氧化法可以有效地氧化分解难降解有机污染物，十分适合低污染物浓度的微污染水体净化和生化二次出水的提标保障，较好地兼顾了经济性和处理效率。本技术可用于煤化工、石油化工、精细化工等行业产生的具有高生物毒性、高盐、难生物降解废水的深度处理，同时也适用于微污染水体的净化处理等。本技术较其他湿式催化氧化技术的势主要体现在三个方面：氧化能力强、降解对象广、降解速率快。化剂在炭基催化剂作用下产生的高活性自由基氧化性强、选择性低，能够降解绝大多数有机污染物，适用范围广。条件温和、pH适应性好、操作简便。本技术可在常温常压下进行，较空气了气湿式催化氧化技术的反应条件更温和，无需生产专门的反应器，更便于与工厂中原有的废水处理体系相结合。本技术在较宽的 pH 范围内均有较高的降解速率，无需调节pH，造宜各类有机庞水。催化剂便于批量生产、无二次污染。催化剂为炭基材料，原料可为煤炭或生物质以及高分子有机废料，来源广泛便于批量生产，较金属催化剂成本低;自身不含有害成分，避免了传统催化剂金属析出可能对水体造成的二次污染。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：活性炭是—种用途极广的工业吸附剂。2019年我国活性炭产能超过120 万吨，随之而来的是每年产生大量的废弃活性炭。目前应用于VOCs气体和有机废水等处理的活性炭被列为危废，处理费用昂贵，如能再生处理循环使用，将降低活性炭生产时需要的各种资源并真正实现减降耗，并大幅降低企业运行费用山西煤化所多年从事活性炭制备、改性和处理气相和液相污染物，在活性炭孔道结构和表面性质调控方面有深厚的积累，并系统研究了污染物在活性炭中的转化形态、活性炭的催化机理等，在VOCs 催化氧化、整体工艺节能设计上有成熟的催化剂和工艺方案。以此为基础，山西煤化所研究了废弃活性炭的再生机理和工艺，再生后的活性炭吸附剂性能可达到新鲜的90%以上，具有很强的市场竞争力。本技术涉及活性炭再生的全套系统工艺和技术，包含主体活性炭热再生、再生气染物催化氧化及总体能耗控制系统。针对不同行业的活性炭再生特点，可提供最优的再生工艺，相较一般技术提供方，本技术系统运行成本能降低约 30%，具有明显的经济优势。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：工业烟气是我国大气污染排放的主要来源。目前由于燃煤电站烟气已基本完成超低排放改造，以钢铁、焦化、建材、化工等为代表的化石能源利用行业大气染物排放问题就显得尤其突出，尤其随着最难处理的 NO× 超低排放实施方案陆续出台，上述非电行业的烟气多污染物一体化脱除成为当务之急。非电行业的烟气脱硝面临的主要问题是排烟温度较低（<200°C），水含量高，常规脱硝催化剂的效率低，因此急需开发造应 120-200℃的低温高效脱硝催化剂和脱硝工艺。山西煤化所研发了规模化生产低温脱硝催化剂技术，包括使用温度为150-200°C的蜂窝状铁基催化剂和使用温度为120-160°C的炭基催化剂。上述催化剂不仅几何面积大，操作方便，而层SO2存在下具有较高的脱硝活性，具有更好的应用前景。本低温脱硝工艺技术可采取尾部布置，即布置在除尘和脱硫系统之后，不影响现有污染物脱除装置设备的运行和调整。目前低温脱硝催化剂在100-120℃虽然有较高的脱硝活性，但容易被SO2和H2O毒化。针对低温脱硝催化剂的问题瓶颈，本新型低温脱硝催化剂在(100-200℃）的 低温范围内具有很高的 SCR 活性，在SO2和H2O共存时脱硝率>90%，满足现有国家对NOx 的超低排放要求。目前已完成 3000m3/年催化剂生产线建设和累计20 余套非电行业烟气处理应用，实现了低温烟气的高空速脱硝，脱硝效率>90%。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：挥发性有机物（简称 VOCs）是一类组成十分复杂的有机化合物，是我国现阶段高浓度PM2.5和O3形成的重要前驱物。催化燃烧（氧化）技术因具有高效、节能、环保和去除率高的优点，成为净化中低浓度VOCs废气的有效手段。低温催化氧化技术的核心是高效催化材料的制备，目前通常使用贵金属负载型催化剂对苯系污染物进行氧化处理，但贵金属催化剂存在成本高、易中毒失活、处理条件苛刻和不可再生等问题。山西煤化所研发出低成本高效非贵金属 VOC 低温催化氧化催化剂，催化燃烧效果良好，催化剂成本为常规贵金属催化剂的1/4。本技术开发出低成本高效非贵金属 V0Cs 低温催化氧化催化剂，在 205℃时甲苯实现 90%氧化，220℃时 1000ppm 甲苯在含 5vol%水汽条件下实现完全转化。

所属分类：资源高效利用

所属单位：山西煤炭化学研究所

成果简介：我国每年排放超过900 亿吨污水，大量污水未经有效处理直接排放到各流域中，形成水资源浪费和水泛滥的恶性循环。《2030 年前碳达峰行动方案》中明确提出，到 2030年，省级以上重点产业园区全部实施循环化改造。山西煤化所研发的超临界水氧化技术可直接处理高浓度废水和废弃物，处理速度快、效率高，处理后的水可以循环利用，具有广阔的应用市场和良好的推广前景。超临界水化技术可用于处理各种高浓度废水和有机废弃物，工艺流程短、处理速度快、效率高、反应器容积小、占地面积小，系统实行全封闭操作，无二次污染。尤其是可以有效除去废水中有毒污染物，处理后的水质指标可达到工业水标准，彻底实现零排放，且不产生二次污染，具有明显的环境性优势。