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一、实验室基本信息
实验室名称：工业排放气综合利用国家重点实验室
State Key Laboratory of Industrial Vent Gas Reuse
学科领域：化学工程
建设承担单位（依托单位）：西南化工研究设计院
单位负责人（院长）：安楚玉
西南化工研究设计院（简称西南院）始建于1958年，是集科研、技术开发、工程设计、工程承包、技术咨询、信息调研、产品生产和科技贸易为一体的原化工部直属重点技术开发型院所。1999年7月该院由事业单位整体转制为科技企业，现隶属于中国化工集团公司，是四川省高新技术企业。2001年1月，由该院为主要发起人组建的四川天一科技股份有限公司在上海证券交易所上市。
该院长期从事天然气化工、煤化工、碳一化学、乙炔化工、变压吸附气体分离技术、特种气体等技术领域的研发和化工工程设计，是“国家碳一化学工程技术研究中心”和“国家变压吸附分离技术工程研究推广中心”的依托单位；水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心含氧化合物部、中国化工学会煤化工专业委员会、全国气体标准化技术委员会、全国天然气化工专业委员会、天然气化工信息站、四川省气体检测站的挂靠单位；主办《天然气化工》（全国核心期刊）、《甲醇与甲醛》刊物和国家碳一化工中心、中国气体标准化、中国变压吸附等专门网站。该院持有甲级工程设计证书、工程咨询甲级证书、一、二、三类压力容器设计证书、工程总承包资格证书和环境影响评价乙级证书。
2007年7月经科技部批准建设首批企业国家重点实验室——“工业排放气综合利用重点实验室”。2007年12月10日重点实验室建设计划通过可行性论证。
建设地点：四川省成都市
二、实验室研究方向、主要研究内容及预期研究目标
（一）实验室建设目标
建设总目标：
工业排放气综合利用国家重点实验室针对我国能源、资源、环境和流程工业绿色化等领域及相关行业前沿技术和共性关键技术所提出的重大需求，以工业排放气分离、净化与综合利用为主要研究对象，开展应用基础研究、综合利用研究和工程开发所需基础技术的研究，多出成果，早出成果，为行业技术进步提供技术储备与技术支撑，建成代表本领域最高研究水平的科研基地和在国内外有较大影响力的高层次人才培养基地、学术交流中心、产学研结合及资源共享平台。
建设期目标：
（1）基础条件建设：购置40~50台（套）实验仪器设备，改造实验室1500m2以上，建成约1000m2应用研究平台，具备较完善的实验研究、检测、评价与验证等功能。
（2）开展国内外主要行业的工业排放气现状及利用情况、技术进展的调研，编制完成调研报告，为逐步建立数据库以及评价模型打下基础。
（3）完成3项行业支撑面广的工业排放气分离、净化与综合利用应用基础研究（煤层气脱氧、焦炉气制合成天然气、多晶硅尾气净化与回收），提供进一步放大实验所需的数据，编制研究报告，并通过专家鉴定，主要技术成果达到国内或国际先进水平。
（4）开展工业排放气分离、净化与综合利用领域3~5项探索性研究或前期调研，为后续研发作技术储备。
（5）申请工业排放气分离、净化与综合利用领域2~3项发明专利。
（6）举办一次全国性工业排放气综合利用学术交流会。
（7）吸引、培养、稳定一定数量的优秀科技人才，造就一支高素质的研究队伍。
（二）研究领域技术发展现状与趋势，已有的研究工作基础
目前，在化工、石油、石化、煤炭、冶金、建材、轻工、电子、食品、医药、军工等多个行业存在大量工业排放气（如煤层气、转炉气、高炉气、焦炉气、黄磷尾气、电石炉气、炼厂气、催化裂化干气、氯乙烯尾气、甲醇尾气、生物乙醇发酵气、有机气体等），每年排放量可达数千亿立方米。这些气体中含有许多有回收价值的组分（如CO、H2、CH4、CO2、乙烯、氯乙烯、VOCs等），尚未得到很好的利用；同时每年排放数百万吨有害物质（如硫、磷、砷、氟、氧化氮等），对环境造成污染。
煤层气俗称瓦斯，大量存在于煤层中，属于非常规天然气，主要成分为甲烷。我国陆上埋深2000米以浅的煤层气资源量36.8万亿立方米，相当于450亿吨标煤。目前煤层气的实际利用量不到5%，造成巨大的资源浪费和环境污染，同时也对煤矿安全生产带来极大的隐患。国外煤层气采用经过压缩、脱硫、脱氧工序，脱除硫、氧和CO2后，气体进入脱氮装置脱除氮气，将CH4浓缩到95%以上，送至压缩装置。
目前国内还没有低品质煤层气净化和富集的可工业化的成套技术。西南院在此领域内的单元处理技术上均有工业化或可工业化技术，已取得多项专利。通过集成创新，开发具有自主知识产权的煤层气净化与富集新催化剂与工艺，提出成套技术工艺软件包，在国内进行推广。
煤层气净化富集甲烷用于CNG或LNG的气源以及煤层气制氢，均可作为新的能源来源，也可作为天然气化工原料，其市场需求非常大。煤层气含氧量高，无论采取吸附法或低温分离浓缩工艺，都要经过甲烷的爆炸极限（5%~15%）浓度区域。因此，从安全角度讲，必须先脱氧。这是目前瓦斯治理与利用的技术瓶颈。
我国是世界焦炭生产大国。目前国内焦炉气主要利用途径为生产甲醇或制氢。2005年中国焦炭产量2.3亿吨，其中1/3的生产能力在钢铁联合企业内，2/3在独立的焦化企业。按每吨焦炭副产约400m3焦炉气计算，独立焦化企业每年副产焦炉气600亿m3左右，除回炉加热自用及民用（作城市煤气）、生产合成氨或甲醇外，每年放散的焦炉气约330亿m3，热值相当于“西气东输”工程天然气的量。
西南院开发了“焦炉气-压缩/脱萘-除油-变压吸附-净化-制氢”工艺流程，在国内多家大型钢铁企业建设了焦炉气制氢装置。国内已有焦炉气制甲醇或合成氨生产装置投产。但焦炉气甲烷化制合成天然气（SNG）未见研究报道。用焦炉气生产合成天然气（SNG）再进一步制取CNG或LNG，流程简单，投资较低，其能量利用率可达80%以上。
近年来，全国各地多晶硅项目大量上马。多晶硅精密度要求非常高，生产过程中又有大量易燃易爆气体存在，如一套年产1000吨多晶硅生产装置，还原过程中每年将产生2x107 Nm3 H2、1360吨HCl、21600吨三氯氢硅和12000吨四氯化硅尾气。如果采用合适的技术将这些物料全部回收，每年可节约2.48亿元。如果回收工艺不成熟，三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质极有可能外溢，存在重大的安全和环境隐患。
传统工艺通常采用湿法技术回收多晶硅还原炉尾气，流程复杂，回收率不高。采用新型吸附技术净化回收多晶硅尾气，实现氢气和氯化氢、三氯氢硅和四氯化硅等的分离，其优点是使有用组分同时被回收利用，大大地降低原料消耗，减少排放物对环境的污染。
黄磷和电石是高污染、高能耗行业。我国黄磷尾气和电石炉尾气大多直接燃烧排放，生成大量二氧化碳和硫、磷、砷等杂质形成的有毒物，不仅造成严重的环境污染，而且是一氧化碳资源的巨大浪费。以黄磷行业为例，每生产1吨黄磷副产2500~3000Nm3尾气，黄磷尾气的主要成分是CO，一般含量在85%~95%，我国年产100万吨黄磷，每年有大量硫、磷、砷、氟化物排入大气，并造成总量约20亿Nm3 一氧化碳资源的浪费。按密闭电石炉产量750万吨/年计，每年产生3亿 Nm3以上电石炉尾气，造成40万吨粉尘、1360吨磷化物、4900吨硫化物排入大气；回收其中的一氧化碳，可折合标准煤470万吨以上。
对于黄磷尾气，传统湿法净化工艺如水洗或碱洗对H2S、HF等化合物尚能脱除，但对PH3、COS、CS2等组分的脱除率较低，且脱除精度不高，不能满足深度加工的要求。西南院拥有脱硫化物和NOX的相关技术，已建立了专用吸附剂和净化剂的研究评价装置和方法，并已开展了对黄磷尾气深度净化试验。
对于电石炉尾气，由于其成分复杂（含焦油以及氰化钙、电石粉尘），不能用湿法除尘的方法，且减少二次污染难度较大，目前国外主要采用干法除尘的净化后再初步利用。国内尚未见电石炉尾气深度净化及回收利用的研究。
烟道气、变换气、生物发酵气、石灰窑尾气以及炼钢副产气是常见的CO2气源。CO2分离提纯有多种工艺，归纳起来可分为四大类型：溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜分离法和变压吸附法，这些方法也可组合应用。吸收工艺适用于气体中CO2含量较低的情况，CO2浓度可达到99.99%。但该工艺投资费用大，能耗较高，分离回收成本高。蒸馏工艺适用于高浓度的情况，该工艺的设备投资大，能耗高，离效果差，成本也高，一般情况不太采用。膜分离法工艺较简单，操作方便，能耗低，经济合理，缺点是需要前级处理、脱水和过滤，且很难得到高纯度的CO2。
西南院变压吸附（PSA）分离提纯CO2技术于1986年实现工业化，可以从多种含CO2的气源中分离提纯CO2，满足CO2的多种工业用途。该院推广的PSA分离提纯CO2装置已有20多套。
催化裂化干气是重要的乙烯原料来源。我国现有91套催化裂化装置，年生产能力总计9000万吨，每年产生的催化裂化干气约414万吨，其中含乙烯73万吨、乙烷72万吨、丙烷11万吨、丁烷4万吨、氢气11万吨。以前因没有成熟的工业化回收技术只能作为燃料白白烧掉，既污染环境又造成资源浪费。采用膜分离技术效果不佳，难以将氢气与其他组分有效分离，乙烯回收率也较低。
由西南院、中石化共同开发的回收炼厂乙烯成套工业化技术于2005年4月在燕山公司建成工业装置，该工业化装置已稳定运行至今，乙烯回收率达87.4%。该技术若在全国推广，每年可节约用于生产乙烯的轻质油415万吨，增效近百亿元。按轻质油收率73%计，年可降低原油加工量568万吨。该技术领域的研究重点将是完善专用吸附剂，提高吸附剂分离效果和乙烯回收率，降低装置投资。
氯乙烯尾气回收是近年来的热门研究课题。2006年我国有聚氯乙烯（PVC）生产企业约93家，总产能达到1030万吨/年，尾气排放约50万Nm3/h，其中氯乙烯含量约7%~10%，乙炔含量约3%~5%。目前大多数企业一直沿用活性炭吸附、蒸汽加热再生的热吹解方式对精馏尾气进行简单处理，但这种处理方法存在设备加工难、吸附剂寿命短、能耗高、回收率低等缺点，而且解析过程中使用蒸汽吹析，回收气中含氧从而使尾气中氯乙烯单体的回收无法正常、稳定进行，回收后排放的尾气中氯乙烯的浓度大于36mg/m3，不能达标排放。另外，活性炭无法回收乙炔组份，大量的乙炔气直接排空，不仅产生浪费，而且污染环境。采用改进技术和膜吸附处理方式，其运行结果较活性炭处理好，但排放的尾气中仍含1%～2%氯乙烯单体，不能达到国家环保要求。
西南院将变压吸附技术应用于聚氯乙烯生产中，取得了很好的效果。氯乙烯回收率在99.9%以上，放空尾气中氯乙烯的浓度小于36mg/m3、乙炔的浓度小于150mg/m3，达到国家环保要求。该技术领域的研究重点将是优化该技术，改进专用吸附剂，使排放气中氯乙烯与乙炔达到零排放。
综上所述，工业排放气具有巨大的回收利用价值，不仅可以减少气体排放对环境的污染，还可以回收宝贵的资源。国内外在上述领域均不同程度地开展了研究工作，但尚无工业化成套技术。
依托单位西南院在自主创新与集成创新基础上，开发了具有自主知识产权、共性技术与高新技术、先进适用技术相结合的变压吸附气体分离、碳一化工和羰基合成等技术，已逐步形成实验室、中试、工业化技术三个层面的成果链。先后成功开发了PSA提纯CO、脱碳、制氮、制氧、提纯CO2、干法脱硫脱萘等成套技术。尤其是近年来，该技术在绿色化工与环保领域的应用取得重大突破。如应用于煤矿瓦斯气治理的煤层气净化富集及利用技术、解决生物化工发展环保制约瓶颈的二氧化碳净化利用技术、城市垃圾填埋气制城市燃气技术、催化裂化干气回收乙烯技术、黄磷尾气净化提纯一氧化碳技术等。
在碳一化工和羰基合成领域，催化剂的研究、生产、物化测试等方面在国内处于领先地位，转化催化剂已形成10大系列30多个品种，广泛用于大、中、小型合成氨厂，产品完全替代进口，国内市场占有率为90%，出口市场逐年扩大，形成了良好的品牌。开发成功从天然气、煤、焦炉气等原料出发合成甲醇工艺技术与催化剂，20万吨/年甲醇低压羰基合成醋酸技术，新型替代能源甲醇制二甲醚技术，甲酸甲酯及其下游产品和叔碳酸、甲醇制氢等技术成果。
近五年来，实验室和依托单位承担工业排放气综合利用领域重要科研项目90项（见附件6），承担近30项国家科技计划项目与企业重大任务。
表2-1 近五年承担的国家科技计划项目
表2-2 已承担的企业重大任务
到2006年底，西南院累计完成科研项目580余项，100多项（次）获得国家级、省部级科技进步奖，其中变压吸附气体分离技术两次获得国家科技进步一等奖。申请国家专利授权91项，获得国家专利授权49项（其中近五年申请国家专利46项，获专利授权25项），10余项成果达到世界先进水平，成果转化率达到85%。这些成果有力地推动了行业技术发展及废弃物资源化利用。
这些前期工作与技术积累为重点实验室奠定了较好的技术基础，为实现预期目标创造了良好的基础条件。
（三）研究方向与研究内容
结合国内外技术发展趋势和实验室已有的研究工作基础，确定实验室研究方向：
重点实验室以工业排放气（煤层气、转炉气、高炉气、焦炉气、黄磷尾气、电石炉气、炼厂气、催化裂化干气、聚氯乙烯尾气、甲醇尾气、生物乙醇发酵气、有机废气等）分离、净化与综合利用为主要研究对象，定位于应用基础研究、综合利用研究和工程开发所需基础技术的研究，重点研发工业排放气富集、分离、净化技术；转化与合成技术；污染物减排技术；基于生态工业概念的含工艺、流程、设备、控制和相应的放大技术在内的系统集成组合技术，为建立发展循环经济的技术示范模式，构建工业排放气分离、净化与综合利用产业链服务。
实验室主要研究内容：
在能源领域，重点研究煤层气与焦炉气富集、净化和深加工技术，开辟甲烷（天然气）或氢能源新的来源，研究开发能源化工产品的制备技术。
在资源领域，重点研究与开发工业排放气废弃物资源化利用和深加工成套技术，节约与部分替代石油资源。
在环境领域，重点研究污染物减排技术、重污染行业工业排放气综合利用技术以及CDM项目CO2减排技术。
（四）近期研究重点和预期研究目标
含甲烷、氢气工业排放气富集、净化、转化技术及成套装置研究；重点研究煤层气富集、净化共性技术与综合利用（煤层气脱氧、煤层气制氢或合成气、煤层气制CNG/LNG）和焦炉气制合成天然气关键技术；
含CO、CO2工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究；重点研究重污染行业工业排放气如黄磷尾气、电石炉尾气和制约生物质资源利用发展的环保瓶颈CO2的净化提纯关键技术；
有机工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究；重点研究多晶硅尾气、含乙烯或氯乙烯尾气的净化回收关键技术；
工业排放气转化与利用技术研究与开发，重点研究氢气及超纯氢气生产与利用技术、CO及CO2利用技术等。
表2-3 重点实验室近期研究项目计划
实验室在建设期内主要开展3项行业支撑面广的工业排放气分离、净化与综合利用研究（煤层气脱氧、焦炉气制合成天然气、多晶硅尾气净化与回收），形成具有自主知识产权的达到国内或国际先进水平的技术成果，并通过专家鉴定。
建设期三项课题的研究内容、关键技术与创新点、预期达到的技术指标见表2-4。
表2-4 课题的研究内容、关键技术与技术指标
三、队伍建设及人才培养计划
（一）现有队伍和人才培养
工业排放气综合利用国家重点实验室现有固定人员30人（见附件2），其中分离与净化研究11人，转化与合成研究14人，应用研究 4人，管理人员1人。教授级高级工程师6人，高级工程师10人，工程师3人，助理工程师11人。博士研究生5人，硕士研究生13人。现有的学术研究队伍年龄和知识结构较合理。
近年来，依托单位不断加大人才培养力度，与华东理工大学联合培养20余名在职工程硕士研究生。组织工程技术人员参加工程项目管理硕士、质量管理体系与内审员、项目经理培训。举办碳一化学、煤化工、科研中的思想方法等系列专题讲座和大型分析仪器的使用与维护等专业培训。在内部推行“导师制度”，促进人才成长。
（二）实验室规模和队伍结构的总体规划，人才队伍建设计划
近期尽快把实验室组建成一个高效精干、相对独立、设施完备的科研实体。根据发展需要，逐步扩大实验室规模，调整队伍组成结构，提高高层次、高水平人才的比例，提高流动人员的比例。
表3-1 重点实验室人才队伍建设计划
（三）稳定和吸引优秀高水平人才的具体措施
实验室注重人才培养、引进和稳定，推进人力资源向人力资本转变。
对博士、硕士研究生或其他高级人才的引进，制定了专门办法，大幅提高其薪酬待遇，并在年终根据所在项目组实际收益情况提取效益工资。博士研究生进重点实验室时一次性给予安家费，并提供相应的科研启动经费。
实验室强化有效激励机制，建立以岗位工资为主的薪酬体系，使个人工资与技术职称、资历等脱勾，以岗定薪，岗变薪变，由平均分配向多劳多得、优劳多得转变，达到向有突出贡献者倾斜的目的，体现尊重知识、尊重人才、尊重劳动、尊重创造，营造优秀人才脱颖而出的氛围，为科技创新注入新的活力。
四、实验平台建设与经费
（一）实验室研究单元的构成
重点实验室结合工业排放气分离、净化与综合利用，构建“应用基础研究——应用研究”的研究开发层次与平台。
在整合依托单位的气体分离技术、催化技术、以羰基合成为重点的反应工程技术、分析测试技术、工程基础技术等优势资源的基础上，重点实验室研究单元设置包括三个部分：分离与净化研究室、转化与合成研究室、应用研究室。
分离与净化研究室重点开展工业排放气组成分析及其分离特性研究；工业排放气分离、净化、提纯所需吸附剂、催化剂、膜材料制备研究；工业排放气分离、净化、提纯工艺技术与专用设备、控制技术研究；
转化与合成研究室重点开展工业排放气转化与化学品合成催化技术研究；转化与合成工艺技术研究与集成组合技术研究；转化与合成专用设备与材料、控制技术、检测技术研究；污染减排技术研究。
应用研究室重点开展工业排放气分离与综合利用工程开发的基础技术研究。
此外，根据研究工作的需要，重点实验室与国内外相关的研究机构、企业组成产学研战略联盟，开展协作研究。
（二）建设经费概算与落实计划
实验室建设期为两年。
主要平台建设内容：
建设经费930万元，其中基建与实验室改造320万元，应用研究平台建设183万元，仪器设备购置计划427万元。另外，建设期运行费（主要指人员费、材料费、动力费、测试费、劳务费以及差旅费、会议费、知识产权事务费等）根据实际情况支出。
资金筹措：
建设经费主要来自依托单位提供、重点实验室承担的国家或省部级项目专项经费、企业委托课题经费、成果转化推广及技术服务收益。
相关部门和多方面的大力支持是做好重点实验室工作的重要保证，希望科技部、主管部门或上级单位补助一定数量的建设经费。
依托单位承诺足额提供建设经费，并保障建设期必要的运行费。
（三）现有科研条件情况
重点实验室具有良好的科研条件和较先进的科研设施。现有实验用房106间，面积3850m2。拥有变压吸附模拟实验装置、吸附剂测试与评价装置、高压微型反应器、催化剂表征系统与评价装置、超临界萃取装置、锆材反应釜以及色质联用、红外光谱、液相色谱等大型仪器设备。仪器设备288台，总值1693万元；其中5万元以上的仪器设备67台，原值共计1367万元（见附件4）。
依托单位西南院研发机构健全，现有两个国家工程中心——变压吸附分离技术工程研究推广中心和国家碳一化学工程技术研究中心，三个研究室、两个研究所（碳一化工研究所、气体标准化研究所），两个中心（分析测试中心、信息中心），一个工程公司（具有甲级工程设计证书），还有多个中试基地或试验厂，形成了实验室研究、中试与工程开发多层面技术研发平台，且与四川大学、成都信息工程学院、中科院成都分院等研究机构建立了大型仪器与实验设备共享机制，科研硬件条件比较完备，配套能力较强。这些都可为重点实验室提供强有力的支撑。
（四）仪器设备购置（研制）计划，基建或配套设施改善计划
实验室根据研究工作需要，建设期计划购置仪器设备共50台（套），购置费427万元（见附件5）；其中5万元以上计划24台，根据课题开展情况配置。这些仪器设备主要在2008年到位。
实验室改造至2008年上半年全部完成。2008年完成应用研究平台的厂房建设、设备安装以及配套的电力增容，并投入使用。
五、实验室管理运行机制
（一）机构设置
重点实验室设置以下主要机构：
管理委员会由8名委员组成，设主任1名，副主任1名。委员每届任期五年，可以连任。管理委员会主任由依托单位西南化工研究设计院院长担任。
主 任: 古共伟
副主任: 陈 健
委 员：古共伟 陈 健 王晓东 张 进
王学再 郜豫川 成雪清 李定刚
管理委员会职责：
学术委员会是重点实验室的学术指导机构。学术委员会由国内同行科技界、企业界的专家组成。学术委员会由15名委员组成，设主任1名，副主任2名，秘书长1名。委员每届任期五年，可以连任。
学术委员会提名（推荐）名单如下：
主 任：曹湘洪
副主任: 毛炳权 梁 斌
秘书长: 成雪清
委员（按姓氏笔划为序）：
马新宾 毛炳权 王公应 王晓东 尹德胜
巴恒飞 古共伟 任相坤 汤 洪 成雪清
应卫勇 陈 健 胡迁林 曹湘洪 梁 斌
学术委员会职责：
重点实验室设主任1人，其他管理人员根据需要设置。主任每届任期五年，可以连任。
重点实验室主任职责：
重点实验室设立办公室，负责重点实验室日常事务处理，对外联络、对内协调工作，各种材料编制、发送工作，为科研服务工作，为管理委员会和学术委员会服务。
办公室设置主任1人，工作人员根据需要配备。
重点实验室拥有相对独立的财务权与人事权，但不设置专职岗位，财务、人事等分别委托依托单位财务部、人力资源部专人代管。有关公用设施、后勤保障等由依托单位统一管理。
（5）研究机构
重点实验室由分离与净化研究室、转化与合成研究室、应用研究室以及办公室组建而成。
依托单位的测试中心、标准化研究所、信息中心等可为重点实验室提供技术支援。
实验室研究机构的设置以研究方向和研究重点为依据，充分考虑到实验室与依托单位目前的优势条件、人力资源、硬件设施等实际情况，并兼顾到技术传承、逐步建设等因素。随着实验室的发展和条件的成熟，可逐步调整重点实验室直接管理的研究室。
（二）管理机制与管理制度
重点实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，实行管理委员会领导的主任负责制、学术委员会咨询制。
重点实验室是相对独立的研究实体。
重点实验室定期向主管部门和上级单位报告工作，包括实验室建设进展、研究重点与进度以及存在的问题与解决措施。
重点实验室内部实行课题制管理。承担国家或省部级科技计划项目，按任务书要求进行研究开发；对于横向委托项目或重点实验室自选项目，需分别与重点实验室签订研发合同。
重点实验室设置开放课题，以委托合同方式开展。
重点实验室重视和加强内部管理，参照依托单位的决策、人事、分配、核算、知识产权保护、成果管理等相关规章制度，制定相应的管理体系与规章制度（如《劳动合同管理规定》、《用工制度管理暂行办法》、《人事档案管理办法》、《员工培训制度》、《社会保险管理规定》、《绩效考核实施办法》、《保密工作制度》、《保密工作制度实施细则》、《保护知识产权的规定》、《科研项目管理办法》、《科技成果管理办法》、《技术合同管理办法》以及财务管理制度等），科学管理，提高管理绩效。
（三）人员聘用及流动
重点实验室本着精简、高效、实用的原则，吸引、培养、稳定高素质的科技人才，造就一支高素质的研究队伍。
重点实验室逐步制定和实行科技人员对研究成果享有权益分配、科技创新股份等政策与激励机制，激励科技人员从事技术研究和成果转化，稳定科研人员队伍, 形成科技进步与人才成长之间相互促进、相互依托的良性循环。
重点实验室试行下聘一级、竞争流动的人事制度，研究队伍由固定人员、依托人员和流动人员组成，充分发挥依托单位内部力量和社会力量两种智力资源。
（1）固定人员
固定人员是重点实验室长期开展研究的稳定力量。固定人员的劳资关系、薪酬领取在重点实验室，其聘任、管理、考核由实验室主任负责。在建设期内，保证其待遇不低于依托单位的平均水平。
固定人员中研究开发人员应占90%以上，其中少量固定人员以学科、学术带头人为主，其他研究人员数量根据研究工作的需要决定。预期在3~5年左右的时间内，固定人员稳定发展到40余人。
(2)依托人员
根据目前的实际情况，依托单位的碳一化学工程技术研究所、变压吸附气体分离技术研究所、测试中心、标准化研究所、信息中心等部门的部分人员可作为重点实验室的依托人员。其劳资关系仍在依托单位，重点实验室根据委托课题的进展情况，发给课题津贴或奖酬。
(3)流动人员
根据争取到的课题开展实际需要，聘请国内有关研究单位、高校或企业的技术专家和研究人员作为流动编制到实验室短期工作，课题完成后回原单位。在重点实验室工作期间，其相关费用由实验室负担，并提供必要的工作与生活基本条件。
（四）仪器设备管理与使用
依托单位划拨到重点实验室的仪器设备和重点实验室购置的仪器设备，按照《固定资产管理制度》、《物资采购管理制度》等规章制度，加强仪器设备管理，落实专人维护与保管，控制采购成本与供货质量。
仪器设备做到专管共用，提高设备使用率。根据课题需要，可共享依托单位或合作单位的实验仪器设备。
（五）开放合作
重点实验室根据研究方向设置一定数量的开放课题或开放基金（如创新基金、青年基金），吸引国内外优秀科技人才。
重点实验室加大开放力度，与国内外相关研究机构和专家签订长期合作协议，落实稳定的信息与人才交流来源，以短期工作、交流互访、专题报告、会议等多种形式，积极开展国际和国内技术与人才两方面的合作与交流。
重点实验室与研究机构、企业形成产学研结合战略联盟和实施机制，形成“优势互补、利益共享、风险共担、共同发展”的合作模式,努力成为技术创新的重要支撑力量。
（1）以研究方向的志同道合为纽带，坚持长期的战略合作。选择在工业排放气领域有着重要影响的行业协会、高等院校、研究院所以及行业龙头企业，定期交流技术进展、行业与产业需求情况，保障源头技术和项目的来源，真正把企业国家重点实验室建成应用基础研究向产业技术支撑转变的平台。
（2）搭建应用研究平台。一方面重点实验室从外部寻求、吸收研究单位已有较好基础研究的实验室成果，开展进一步放大研究，另一方面重点实验室为企业或研究单位开展应用研究提供服务。
（3）根据产业特点和技术发展的不同阶段，采取不同的形式开展产学研合作。如对于传统产业，开发具有自主知识产权、市场竞争力强的升级换代技术与产品，提升传统产业。对于先导技术，其高技术集成面广，需要的研发费用大，重点实验室可与企业及其他已有较强基础理论研究的研究机构共同投入，共同研发，缩短研发周期。
（4）共同承担重大科技计划项目。以项目或课题作为产学研合作的主要形式，整合创新资源，攻克一批支持产业发展的前沿技术、共性技术与关键技术。
实验室名称：工业排放气综合利用国家重点实验室
State Key Laboratory of Industrial Vent Gas Reuse
学科领域：化学工程
建设承担单位（依托单位）：西南化工研究设计院
单位负责人（院长）：安楚玉
西南化工研究设计院（简称西南院）始建于1958年，是集科研、技术开发、工程设计、工程承包、技术咨询、信息调研、产品生产和科技贸易为一体的原化工部直属重点技术开发型院所。1999年7月该院由事业单位整体转制为科技企业，现隶属于中国化工集团公司，是四川省高新技术企业。2001年1月，由该院为主要发起人组建的四川天一科技股份有限公司在上海证券交易所上市。
该院长期从事天然气化工、煤化工、碳一化学、乙炔化工、变压吸附气体分离技术、特种气体等技术领域的研发和化工工程设计，是“国家碳一化学工程技术研究中心”和“国家变压吸附分离技术工程研究推广中心”的依托单位；水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心含氧化合物部、中国化工学会煤化工专业委员会、全国气体标准化技术委员会、全国天然气化工专业委员会、天然气化工信息站、四川省气体检测站的挂靠单位；主办《天然气化工》（全国核心期刊）、《甲醇与甲醛》刊物和国家碳一化工中心、中国气体标准化、中国变压吸附等专门网站。该院持有甲级工程设计证书、工程咨询甲级证书、一、二、三类压力容器设计证书、工程总承包资格证书和环境影响评价乙级证书。
2007年7月经科技部批准建设首批企业国家重点实验室——“工业排放气综合利用重点实验室”。2007年12月10日重点实验室建设计划通过可行性论证。
建设地点：四川省成都市
二、实验室研究方向、主要研究内容及预期研究目标
（一）实验室建设目标
建设总目标：
工业排放气综合利用国家重点实验室针对我国能源、资源、环境和流程工业绿色化等领域及相关行业前沿技术和共性关键技术所提出的重大需求，以工业排放气分离、净化与综合利用为主要研究对象，开展应用基础研究、综合利用研究和工程开发所需基础技术的研究，多出成果，早出成果，为行业技术进步提供技术储备与技术支撑，建成代表本领域最高研究水平的科研基地和在国内外有较大影响力的高层次人才培养基地、学术交流中心、产学研结合及资源共享平台。
建设期目标：
（1）基础条件建设：购置40~50台（套）实验仪器设备，改造实验室1500m2以上，建成约1000m2应用研究平台，具备较完善的实验研究、检测、评价与验证等功能。
（2）开展国内外主要行业的工业排放气现状及利用情况、技术进展的调研，编制完成调研报告，为逐步建立数据库以及评价模型打下基础。
（3）完成3项行业支撑面广的工业排放气分离、净化与综合利用应用基础研究（煤层气脱氧、焦炉气制合成天然气、多晶硅尾气净化与回收），提供进一步放大实验所需的数据，编制研究报告，并通过专家鉴定，主要技术成果达到国内或国际先进水平。
（4）开展工业排放气分离、净化与综合利用领域3~5项探索性研究或前期调研，为后续研发作技术储备。
（5）申请工业排放气分离、净化与综合利用领域2~3项发明专利。
（6）举办一次全国性工业排放气综合利用学术交流会。
（7）吸引、培养、稳定一定数量的优秀科技人才，造就一支高素质的研究队伍。
（二）研究领域技术发展现状与趋势，已有的研究工作基础
目前，在化工、石油、石化、煤炭、冶金、建材、轻工、电子、食品、医药、军工等多个行业存在大量工业排放气（如煤层气、转炉气、高炉气、焦炉气、黄磷尾气、电石炉气、炼厂气、催化裂化干气、氯乙烯尾气、甲醇尾气、生物乙醇发酵气、有机气体等），每年排放量可达数千亿立方米。这些气体中含有许多有回收价值的组分（如CO、H2、CH4、CO2、乙烯、氯乙烯、VOCs等），尚未得到很好的利用；同时每年排放数百万吨有害物质（如硫、磷、砷、氟、氧化氮等），对环境造成污染。
煤层气俗称瓦斯，大量存在于煤层中，属于非常规天然气，主要成分为甲烷。我国陆上埋深2000米以浅的煤层气资源量36.8万亿立方米，相当于450亿吨标煤。目前煤层气的实际利用量不到5%，造成巨大的资源浪费和环境污染，同时也对煤矿安全生产带来极大的隐患。国外煤层气采用经过压缩、脱硫、脱氧工序，脱除硫、氧和CO2后，气体进入脱氮装置脱除氮气，将CH4浓缩到95%以上，送至压缩装置。
目前国内还没有低品质煤层气净化和富集的可工业化的成套技术。西南院在此领域内的单元处理技术上均有工业化或可工业化技术，已取得多项专利。通过集成创新，开发具有自主知识产权的煤层气净化与富集新催化剂与工艺，提出成套技术工艺软件包，在国内进行推广。
煤层气净化富集甲烷用于CNG或LNG的气源以及煤层气制氢，均可作为新的能源来源，也可作为天然气化工原料，其市场需求非常大。煤层气含氧量高，无论采取吸附法或低温分离浓缩工艺，都要经过甲烷的爆炸极限（5%~15%）浓度区域。因此，从安全角度讲，必须先脱氧。这是目前瓦斯治理与利用的技术瓶颈。
我国是世界焦炭生产大国。目前国内焦炉气主要利用途径为生产甲醇或制氢。2005年中国焦炭产量2.3亿吨，其中1/3的生产能力在钢铁联合企业内，2/3在独立的焦化企业。按每吨焦炭副产约400m3焦炉气计算，独立焦化企业每年副产焦炉气600亿m3左右，除回炉加热自用及民用（作城市煤气）、生产合成氨或甲醇外，每年放散的焦炉气约330亿m3，热值相当于“西气东输”工程天然气的量。
西南院开发了“焦炉气-压缩/脱萘-除油-变压吸附-净化-制氢”工艺流程，在国内多家大型钢铁企业建设了焦炉气制氢装置。国内已有焦炉气制甲醇或合成氨生产装置投产。但焦炉气甲烷化制合成天然气（SNG）未见研究报道。用焦炉气生产合成天然气（SNG）再进一步制取CNG或LNG，流程简单，投资较低，其能量利用率可达80%以上。
近年来，全国各地多晶硅项目大量上马。多晶硅精密度要求非常高，生产过程中又有大量易燃易爆气体存在，如一套年产1000吨多晶硅生产装置，还原过程中每年将产生2x107 Nm3 H2、1360吨HCl、21600吨三氯氢硅和12000吨四氯化硅尾气。如果采用合适的技术将这些物料全部回收，每年可节约2.48亿元。如果回收工艺不成熟，三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质极有可能外溢，存在重大的安全和环境隐患。
传统工艺通常采用湿法技术回收多晶硅还原炉尾气，流程复杂，回收率不高。采用新型吸附技术净化回收多晶硅尾气，实现氢气和氯化氢、三氯氢硅和四氯化硅等的分离，其优点是使有用组分同时被回收利用，大大地降低原料消耗，减少排放物对环境的污染。
黄磷和电石是高污染、高能耗行业。我国黄磷尾气和电石炉尾气大多直接燃烧排放，生成大量二氧化碳和硫、磷、砷等杂质形成的有毒物，不仅造成严重的环境污染，而且是一氧化碳资源的巨大浪费。以黄磷行业为例，每生产1吨黄磷副产2500~3000Nm3尾气，黄磷尾气的主要成分是CO，一般含量在85%~95%，我国年产100万吨黄磷，每年有大量硫、磷、砷、氟化物排入大气，并造成总量约20亿Nm3 一氧化碳资源的浪费。按密闭电石炉产量750万吨/年计，每年产生3亿 Nm3以上电石炉尾气，造成40万吨粉尘、1360吨磷化物、4900吨硫化物排入大气；回收其中的一氧化碳，可折合标准煤470万吨以上。
对于黄磷尾气，传统湿法净化工艺如水洗或碱洗对H2S、HF等化合物尚能脱除，但对PH3、COS、CS2等组分的脱除率较低，且脱除精度不高，不能满足深度加工的要求。西南院拥有脱硫化物和NOX的相关技术，已建立了专用吸附剂和净化剂的研究评价装置和方法，并已开展了对黄磷尾气深度净化试验。
对于电石炉尾气，由于其成分复杂（含焦油以及氰化钙、电石粉尘），不能用湿法除尘的方法，且减少二次污染难度较大，目前国外主要采用干法除尘的净化后再初步利用。国内尚未见电石炉尾气深度净化及回收利用的研究。
烟道气、变换气、生物发酵气、石灰窑尾气以及炼钢副产气是常见的CO2气源。CO2分离提纯有多种工艺，归纳起来可分为四大类型：溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜分离法和变压吸附法，这些方法也可组合应用。吸收工艺适用于气体中CO2含量较低的情况，CO2浓度可达到99.99%。但该工艺投资费用大，能耗较高，分离回收成本高。蒸馏工艺适用于高浓度的情况，该工艺的设备投资大，能耗高，离效果差，成本也高，一般情况不太采用。膜分离法工艺较简单，操作方便，能耗低，经济合理，缺点是需要前级处理、脱水和过滤，且很难得到高纯度的CO2。
西南院变压吸附（PSA）分离提纯CO2技术于1986年实现工业化，可以从多种含CO2的气源中分离提纯CO2，满足CO2的多种工业用途。该院推广的PSA分离提纯CO2装置已有20多套。
催化裂化干气是重要的乙烯原料来源。我国现有91套催化裂化装置，年生产能力总计9000万吨，每年产生的催化裂化干气约414万吨，其中含乙烯73万吨、乙烷72万吨、丙烷11万吨、丁烷4万吨、氢气11万吨。以前因没有成熟的工业化回收技术只能作为燃料白白烧掉，既污染环境又造成资源浪费。采用膜分离技术效果不佳，难以将氢气与其他组分有效分离，乙烯回收率也较低。
由西南院、中石化共同开发的回收炼厂乙烯成套工业化技术于2005年4月在燕山公司建成工业装置，该工业化装置已稳定运行至今，乙烯回收率达87.4%。该技术若在全国推广，每年可节约用于生产乙烯的轻质油415万吨，增效近百亿元。按轻质油收率73%计，年可降低原油加工量568万吨。该技术领域的研究重点将是完善专用吸附剂，提高吸附剂分离效果和乙烯回收率，降低装置投资。
氯乙烯尾气回收是近年来的热门研究课题。2006年我国有聚氯乙烯（PVC）生产企业约93家，总产能达到1030万吨/年，尾气排放约50万Nm3/h，其中氯乙烯含量约7%~10%，乙炔含量约3%~5%。目前大多数企业一直沿用活性炭吸附、蒸汽加热再生的热吹解方式对精馏尾气进行简单处理，但这种处理方法存在设备加工难、吸附剂寿命短、能耗高、回收率低等缺点，而且解析过程中使用蒸汽吹析，回收气中含氧从而使尾气中氯乙烯单体的回收无法正常、稳定进行，回收后排放的尾气中氯乙烯的浓度大于36mg/m3，不能达标排放。另外，活性炭无法回收乙炔组份，大量的乙炔气直接排空，不仅产生浪费，而且污染环境。采用改进技术和膜吸附处理方式，其运行结果较活性炭处理好，但排放的尾气中仍含1%～2%氯乙烯单体，不能达到国家环保要求。
西南院将变压吸附技术应用于聚氯乙烯生产中，取得了很好的效果。氯乙烯回收率在99.9%以上，放空尾气中氯乙烯的浓度小于36mg/m3、乙炔的浓度小于150mg/m3，达到国家环保要求。该技术领域的研究重点将是优化该技术，改进专用吸附剂，使排放气中氯乙烯与乙炔达到零排放。
综上所述，工业排放气具有巨大的回收利用价值，不仅可以减少气体排放对环境的污染，还可以回收宝贵的资源。国内外在上述领域均不同程度地开展了研究工作，但尚无工业化成套技术。
依托单位西南院在自主创新与集成创新基础上，开发了具有自主知识产权、共性技术与高新技术、先进适用技术相结合的变压吸附气体分离、碳一化工和羰基合成等技术，已逐步形成实验室、中试、工业化技术三个层面的成果链。先后成功开发了PSA提纯CO、脱碳、制氮、制氧、提纯CO2、干法脱硫脱萘等成套技术。尤其是近年来，该技术在绿色化工与环保领域的应用取得重大突破。如应用于煤矿瓦斯气治理的煤层气净化富集及利用技术、解决生物化工发展环保制约瓶颈的二氧化碳净化利用技术、城市垃圾填埋气制城市燃气技术、催化裂化干气回收乙烯技术、黄磷尾气净化提纯一氧化碳技术等。
在碳一化工和羰基合成领域，催化剂的研究、生产、物化测试等方面在国内处于领先地位，转化催化剂已形成10大系列30多个品种，广泛用于大、中、小型合成氨厂，产品完全替代进口，国内市场占有率为90%，出口市场逐年扩大，形成了良好的品牌。开发成功从天然气、煤、焦炉气等原料出发合成甲醇工艺技术与催化剂，20万吨/年甲醇低压羰基合成醋酸技术，新型替代能源甲醇制二甲醚技术，甲酸甲酯及其下游产品和叔碳酸、甲醇制氢等技术成果。
近五年来，实验室和依托单位承担工业排放气综合利用领域重要科研项目90项（见附件6），承担近30项国家科技计划项目与企业重大任务。
表2-1 近五年承担的国家科技计划项目
| 序号 | 项 目 名 称 | 项目类型 |
| 1 | 煤层气净化富集组合技术开发 | 支撑计划 |
| 2 | 等离子体稀乙炔提浓技术开发 | 支撑计划 |
| 3 | 天然气/煤层气自热转化制合成气 | 支撑计划 |
| 4 | 含CO工业废气净化提纯一氧化碳技术 | 支撑计划 |
| 5 | 草酸酯加氢制乙二醇催化剂及工艺开发 | 支撑计划 |
| 6 | 二氧化碳制甲醇工艺及催化剂的研究 | 支撑计划 |
| 7 | 合成气一步法制二甲醚工艺及催化剂研究 | 支撑计划 |
| 8 | 甲醇制二甲醚大型化工程开发 | 支撑计划 |
| 9 | 低浓度乙醇制乙烯（净化部分） | 支撑计划 |
| 10 | 煤层气自热式转化制氢 | 院所基金 |
| 11 | 超临界萃取技术提纯中药丹参的有效成分 | 院所基金 |
| 12 | 黄磷尾气净化及提纯一氧化碳 | 院所基金 |
| 13 | 500吨/年N-甲酰吗啉工业性示范装置 | 院所基金 |
| 14 | 10吨/年醋酸甲酯羰基化合成醋酐模试装置 | 院所基金 |
| 15 | 50吨/年轻油预转化催化剂的研究开发 | 院所基金 |
| 16 | 80吨/年气态烃转化催化剂的研究开发 | 院所基金 |
| 17 | 50吨/年气态烃预转化催化剂的研究开发 | 院所基金 |
| 18 | N-甲酰吗啉脱除天然气凝析油中硫新工艺 | 中小企业创新基金 |
| 序号 | 项 目 名 称 | 备注 |
| 1 | 神华集团“煤制油”制H2项目 | 全球最大制氢装置 |
| 2 | 山东兖矿煤化工醋酸大型化成套新技术装置 | 国家高技术产业化示范工程项目 |
| 3 | 河南顺达20万吨/年羰基合成醋酸 | 产学研合作项目 |
| 4 | 山西富嘉20万吨/年焦炉气制甲醇 | 香港与美国招商资金建设项目 |
| 5 | 河南新红石2.5万/年二甲醚项目 | 民营企业合作项目 |
| 6 | 催化裂化干气回收乙烯 | 中石化合作项目 |
| 7 | 大庆20万吨/年天然气制醋酸 | 中石油合作项目 |
| 8 | 城市垃圾填埋气制城市燃气 | 香港中华煤气公司合作项目 |
| 9 | 合成负载型催化剂研究与开发 | 中石化合作项目 |
这些前期工作与技术积累为重点实验室奠定了较好的技术基础，为实现预期目标创造了良好的基础条件。
（三）研究方向与研究内容
结合国内外技术发展趋势和实验室已有的研究工作基础，确定实验室研究方向：
重点实验室以工业排放气（煤层气、转炉气、高炉气、焦炉气、黄磷尾气、电石炉气、炼厂气、催化裂化干气、聚氯乙烯尾气、甲醇尾气、生物乙醇发酵气、有机废气等）分离、净化与综合利用为主要研究对象，定位于应用基础研究、综合利用研究和工程开发所需基础技术的研究，重点研发工业排放气富集、分离、净化技术；转化与合成技术；污染物减排技术；基于生态工业概念的含工艺、流程、设备、控制和相应的放大技术在内的系统集成组合技术，为建立发展循环经济的技术示范模式，构建工业排放气分离、净化与综合利用产业链服务。
实验室主要研究内容：
- 分离（吸附、吸收、膜分离、精馏等）基础、分离技术研究
- 催化基础、催化技术与反应技术研究
- 设备与材料技术
- 过程控制与检测技术
- 集成技术、适配技术（如反应器与催化剂、净化深度与反应）与综合技术（如工艺放大与工艺配置）
在能源领域，重点研究煤层气与焦炉气富集、净化和深加工技术，开辟甲烷（天然气）或氢能源新的来源，研究开发能源化工产品的制备技术。
在资源领域，重点研究与开发工业排放气废弃物资源化利用和深加工成套技术，节约与部分替代石油资源。
在环境领域，重点研究污染物减排技术、重污染行业工业排放气综合利用技术以及CDM项目CO2减排技术。
（四）近期研究重点和预期研究目标
含甲烷、氢气工业排放气富集、净化、转化技术及成套装置研究；重点研究煤层气富集、净化共性技术与综合利用（煤层气脱氧、煤层气制氢或合成气、煤层气制CNG/LNG）和焦炉气制合成天然气关键技术；
含CO、CO2工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究；重点研究重污染行业工业排放气如黄磷尾气、电石炉尾气和制约生物质资源利用发展的环保瓶颈CO2的净化提纯关键技术；
有机工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究；重点研究多晶硅尾气、含乙烯或氯乙烯尾气的净化回收关键技术；
工业排放气转化与利用技术研究与开发，重点研究氢气及超纯氢气生产与利用技术、CO及CO2利用技术等。
表2-3 重点实验室近期研究项目计划
| 序号 | 课 题 名 称 | 备 注 |
| 一 | 含甲烷、氢气工业排放气富集、净化、转化技术及成套装置研究 | |
| 1 | 煤层气脱氧 | 已开题 |
| 2 | 煤层气净化富集组合技术研发 | 已开题 |
| 3 | 低质煤层气自热转化制氢 | 已开题 |
| 4 | 低质煤层气制CNG、LNG | |
| 5 | 焦炉气制合成天然气 | 已开题 |
| 6 | 甲醇制氢小型化研究与开发 | |
| 7 | 超纯氢制备技术研究 | |
| 二 | 含CO、CO2工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究 | |
| 1 | 黄磷尾气净化与提纯技术 | 已开题 |
| 2 | 电石炉尾气净化与提纯技术 | 已开题 |
| 3 | 铁合金尾气净化与提纯技术 | |
| 4 | 生物发酵气中CO2的净化提纯技术 | |
| 三 | 有机工业排放气分离、净化、提纯技术及成套装置研究 | |
| 1 | 多晶硅尾气净化与回收 | 已开题 |
| 2 | 含乙烯工业排放气净化、提纯技术及成套装置研究 | 已开题 |
| 3 | 含氯乙烯工业排放气净化、提纯技术及成套装置研究 | 已开题 |
| 4 | 稀乙炔提浓技术研究 | 已开题 |
| 四 | 工业排放气转化与利用技术研究与开发 | |
| 1 | 合成气一步法生产二甲醚催化剂与工艺研究 | 已开题 |
| 2 | 二氧化碳逆变换催化剂及工艺研究 | 已开题 |
| 3 | 富含CO2合成气合成甲醇催化剂及工艺研究 | 已开题 |
| 4 | 羰基化合成醋酸酐工艺技术开发 | 已开题 |
| 5 | 羰基合成醋酸新型均相催化剂体系及工艺研究 | 已开题 |
| 6 | 合成气两步法制乙二醇催化剂及工艺研究 | 已开题 |
建设期三项课题的研究内容、关键技术与创新点、预期达到的技术指标见表2-4。
表2-4 课题的研究内容、关键技术与技术指标
| 序号 | 课题名称 | 研究内容 | 技术指标 | 关键技术与创新点 |
| 1 | 煤层气脱氧 | 1）高效脱氧催化剂制备研究与催化剂寿命试验。 2）脱氧工艺技术研究。 3）关键设备研究。 |
在煤层气空速3000～8000h-1，装置出口氧浓度≤0.5%。 | 1）高效脱氧催化剂（高空速下达到脱氧效果氧浓度≤0.5%）； 2）反应器的独特结构； 3）适用于含氧量高的煤层气脱氧新工艺技术，合理利用脱氧过程产生的热量。 |
| 2 | 焦炉气制合成天然气 | 1）适应焦炉气甲烷化的焦炉气净化（脱硫、除萘、除焦油）技术的优化； 2） 焦炉气甲烷化专用催化剂研究； 3） 适合焦炉气甲烷化的工艺技术开发与设备研究： 4） 焦炉气净化技术与 PSA分离技术的集成与组合。 |
1）甲烷化催化剂： NiO ≥ 6 %（wt）；破碎机械强度 ≥100N/颗；以焦炉气为原料，出口气CH4含量≥50％。 2）提出适合焦炉气甲烷化制合成天然气的成套工艺流程与技术方案。 |
1）性能优异的新型甲烷化催化剂； 2）反应热的移出和反应器的优化设计； 3）适合焦炉气甲烷化的预处理技术； 4）焦炉气净化、甲烷化、PSA气体分离技术的集成创新。 |
| 3 | 多晶硅尾气净化与回收 | 1）研究耐氯化氢腐蚀的选择性吸附三氯氢硅和四氯化硅的吸附剂。 2）研究耐氯化氢腐蚀的选择性吸附氯化氢的吸附剂。 3）研究同时回收多晶硅尾气中氢气、氯硅烷、氯化氢的配套吸附分离工艺。 |
1）回收氢气纯度达到99.9％以上。 2）回收的氢气和氯化氢混合气体进入氯化氢生产装置增产氯化氢，回收的氢气和氯氢硅混合气体进入氯氢硅低温回收装置回收氯氢硅，达到尾气全部综合利用无排放。 |
1）耐氯化氢腐蚀、具有强的吸附选择性的专用吸附剂的评价、选择和研究； 2）无尾气排放的净化回收多晶硅尾气的工艺流程配置。 |
三、队伍建设及人才培养计划
（一）现有队伍和人才培养
工业排放气综合利用国家重点实验室现有固定人员30人（见附件2），其中分离与净化研究11人，转化与合成研究14人，应用研究 4人，管理人员1人。教授级高级工程师6人，高级工程师10人，工程师3人，助理工程师11人。博士研究生5人，硕士研究生13人。现有的学术研究队伍年龄和知识结构较合理。
近年来，依托单位不断加大人才培养力度，与华东理工大学联合培养20余名在职工程硕士研究生。组织工程技术人员参加工程项目管理硕士、质量管理体系与内审员、项目经理培训。举办碳一化学、煤化工、科研中的思想方法等系列专题讲座和大型分析仪器的使用与维护等专业培训。在内部推行“导师制度”，促进人才成长。
（二）实验室规模和队伍结构的总体规划，人才队伍建设计划
近期尽快把实验室组建成一个高效精干、相对独立、设施完备的科研实体。根据发展需要，逐步扩大实验室规模，调整队伍组成结构，提高高层次、高水平人才的比例，提高流动人员的比例。
表3-1 重点实验室人才队伍建设计划
| 人员结构 | 2007年 | 2008年 | 2009年 | 2010年 |
| 教授级高工 | 6 | 6 | 8 | 8 |
| 高级工程师 | 10 | 12 | 12 | 14 |
| 工程师 | 3 | 5 | 8 | 10 |
| 助理工程师 | 11 | 9 | 7 | 6 |
| 小计 | 30 | 32 | 35 | 38 |
实验室注重人才培养、引进和稳定，推进人力资源向人力资本转变。
对博士、硕士研究生或其他高级人才的引进，制定了专门办法，大幅提高其薪酬待遇，并在年终根据所在项目组实际收益情况提取效益工资。博士研究生进重点实验室时一次性给予安家费，并提供相应的科研启动经费。
实验室强化有效激励机制，建立以岗位工资为主的薪酬体系，使个人工资与技术职称、资历等脱勾，以岗定薪，岗变薪变，由平均分配向多劳多得、优劳多得转变，达到向有突出贡献者倾斜的目的，体现尊重知识、尊重人才、尊重劳动、尊重创造，营造优秀人才脱颖而出的氛围，为科技创新注入新的活力。
四、实验平台建设与经费
（一）实验室研究单元的构成
重点实验室结合工业排放气分离、净化与综合利用，构建“应用基础研究——应用研究”的研究开发层次与平台。
在整合依托单位的气体分离技术、催化技术、以羰基合成为重点的反应工程技术、分析测试技术、工程基础技术等优势资源的基础上，重点实验室研究单元设置包括三个部分：分离与净化研究室、转化与合成研究室、应用研究室。
分离与净化研究室重点开展工业排放气组成分析及其分离特性研究；工业排放气分离、净化、提纯所需吸附剂、催化剂、膜材料制备研究；工业排放气分离、净化、提纯工艺技术与专用设备、控制技术研究；
转化与合成研究室重点开展工业排放气转化与化学品合成催化技术研究；转化与合成工艺技术研究与集成组合技术研究；转化与合成专用设备与材料、控制技术、检测技术研究；污染减排技术研究。
应用研究室重点开展工业排放气分离与综合利用工程开发的基础技术研究。
此外，根据研究工作的需要，重点实验室与国内外相关的研究机构、企业组成产学研战略联盟，开展协作研究。
（二）建设经费概算与落实计划
实验室建设期为两年。
主要平台建设内容：
- 实验室改造（计划改造面积1500 m2）；
- 应用研究平台基建（建筑面积1000 m2）；
- 购置实验仪器设备40~50台（套）。
建设经费930万元，其中基建与实验室改造320万元，应用研究平台建设183万元，仪器设备购置计划427万元。另外，建设期运行费（主要指人员费、材料费、动力费、测试费、劳务费以及差旅费、会议费、知识产权事务费等）根据实际情况支出。
资金筹措：
建设经费主要来自依托单位提供、重点实验室承担的国家或省部级项目专项经费、企业委托课题经费、成果转化推广及技术服务收益。
相关部门和多方面的大力支持是做好重点实验室工作的重要保证，希望科技部、主管部门或上级单位补助一定数量的建设经费。
依托单位承诺足额提供建设经费，并保障建设期必要的运行费。
（三）现有科研条件情况
重点实验室具有良好的科研条件和较先进的科研设施。现有实验用房106间，面积3850m2。拥有变压吸附模拟实验装置、吸附剂测试与评价装置、高压微型反应器、催化剂表征系统与评价装置、超临界萃取装置、锆材反应釜以及色质联用、红外光谱、液相色谱等大型仪器设备。仪器设备288台，总值1693万元；其中5万元以上的仪器设备67台，原值共计1367万元（见附件4）。
依托单位西南院研发机构健全，现有两个国家工程中心——变压吸附分离技术工程研究推广中心和国家碳一化学工程技术研究中心，三个研究室、两个研究所（碳一化工研究所、气体标准化研究所），两个中心（分析测试中心、信息中心），一个工程公司（具有甲级工程设计证书），还有多个中试基地或试验厂，形成了实验室研究、中试与工程开发多层面技术研发平台，且与四川大学、成都信息工程学院、中科院成都分院等研究机构建立了大型仪器与实验设备共享机制，科研硬件条件比较完备，配套能力较强。这些都可为重点实验室提供强有力的支撑。
（四）仪器设备购置（研制）计划，基建或配套设施改善计划
实验室根据研究工作需要，建设期计划购置仪器设备共50台（套），购置费427万元（见附件5）；其中5万元以上计划24台，根据课题开展情况配置。这些仪器设备主要在2008年到位。
实验室改造至2008年上半年全部完成。2008年完成应用研究平台的厂房建设、设备安装以及配套的电力增容，并投入使用。
五、实验室管理运行机制
（一）机构设置
重点实验室设置以下主要机构：
- 管理委员会
管理委员会由8名委员组成，设主任1名，副主任1名。委员每届任期五年，可以连任。管理委员会主任由依托单位西南化工研究设计院院长担任。
主 任: 古共伟
副主任: 陈 健
委 员：古共伟 陈 健 王晓东 张 进
王学再 郜豫川 成雪清 李定刚
管理委员会职责：
- 负责推荐重点实验室主任及学术委员会主任，聘任重点实验室副主任、学术委员会副主任及委员；
- 决定重点实验室主任、副主任等高级管理人员的薪酬；考核实验室高级管理人员的工作业绩；
- 对重点实验室进行年度考核，考核结果报主管部门备案；配合科技部和主管部门做好对重点实验室的评估工作等；
- 组织制定重点实验室建设计划，报科技部组织论证；
- 根据学术委员会的建议，提出重点实验室研究方向、任务、目标等重大调整意见经主管部门审核后，报科技部核准；
- 审查批准重点实验室的机构设置计划和人员编制计划；
- 审查批准重点实验室年度工作计划；
- 审查批准重点实验室年度费用计划和财务预决算报告；
- 审查批准重点实验室固定资产购置计划或基建改造计划；
- 协调依托单位与重点实验室的关系，落实为实验室提供后勤保障以及经费等配套条件，解决实验室建设与运行中的有关问题。
学术委员会是重点实验室的学术指导机构。学术委员会由国内同行科技界、企业界的专家组成。学术委员会由15名委员组成，设主任1名，副主任2名，秘书长1名。委员每届任期五年，可以连任。
学术委员会提名（推荐）名单如下：
主 任：曹湘洪
副主任: 毛炳权 梁 斌
秘书长: 成雪清
委员（按姓氏笔划为序）：
马新宾 毛炳权 王公应 王晓东 尹德胜
巴恒飞 古共伟 任相坤 汤 洪 成雪清
应卫勇 陈 健 胡迁林 曹湘洪 梁 斌
学术委员会职责：
- 评议重点实验室建设方案，审议重点实验室的目标、任务、研究方向和发展规划；
- 审议实验室的重大学术活动、年度工作；
- 评议和论证重点实验室的科研开题、立项计划；审批开放研究课题；
- 评价重点实验室的科研计划实施进展情况；
- 评审重点实验室的科研成果；
- 评审重点实验室科技成果转化的工程实施方案。
重点实验室设主任1人，其他管理人员根据需要设置。主任每届任期五年，可以连任。
重点实验室主任职责：
- 全面负责重点实验室建设计划与发展规划并组织实施；负责向科技部、主管部门、上级单位汇报重点实验室建设进展；
- 主持重点实验室日常管理和科研经营活动，负责实验室管理制度的建设与实施；
- 组织实施管理委员会批准的重点实验室年度工作计划；
- 编制财务预算报告，执行管理委员会批准的费用计划；
- 按照管理委员会批准的机构设置计划和人员编制计划，聘用相关人员，决定聘用人员的薪酬，构建创新团队；
- 组织研究策划重点实验室科技发展战略，负责组织科研计划和立项报告的编制；
- 负责组织申报、承担国家或企业重大科研项目，争取科研经费。
- 负责重点实验室研究成果的转化和推广，加强学术交流。
重点实验室设立办公室，负责重点实验室日常事务处理，对外联络、对内协调工作，各种材料编制、发送工作，为科研服务工作，为管理委员会和学术委员会服务。
办公室设置主任1人，工作人员根据需要配备。
重点实验室拥有相对独立的财务权与人事权，但不设置专职岗位，财务、人事等分别委托依托单位财务部、人力资源部专人代管。有关公用设施、后勤保障等由依托单位统一管理。
（5）研究机构
重点实验室由分离与净化研究室、转化与合成研究室、应用研究室以及办公室组建而成。
依托单位的测试中心、标准化研究所、信息中心等可为重点实验室提供技术支援。
实验室研究机构的设置以研究方向和研究重点为依据，充分考虑到实验室与依托单位目前的优势条件、人力资源、硬件设施等实际情况，并兼顾到技术传承、逐步建设等因素。随着实验室的发展和条件的成熟，可逐步调整重点实验室直接管理的研究室。
（二）管理机制与管理制度
重点实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，实行管理委员会领导的主任负责制、学术委员会咨询制。
重点实验室是相对独立的研究实体。
重点实验室定期向主管部门和上级单位报告工作，包括实验室建设进展、研究重点与进度以及存在的问题与解决措施。
重点实验室内部实行课题制管理。承担国家或省部级科技计划项目，按任务书要求进行研究开发；对于横向委托项目或重点实验室自选项目，需分别与重点实验室签订研发合同。
重点实验室设置开放课题，以委托合同方式开展。
重点实验室重视和加强内部管理，参照依托单位的决策、人事、分配、核算、知识产权保护、成果管理等相关规章制度，制定相应的管理体系与规章制度（如《劳动合同管理规定》、《用工制度管理暂行办法》、《人事档案管理办法》、《员工培训制度》、《社会保险管理规定》、《绩效考核实施办法》、《保密工作制度》、《保密工作制度实施细则》、《保护知识产权的规定》、《科研项目管理办法》、《科技成果管理办法》、《技术合同管理办法》以及财务管理制度等），科学管理，提高管理绩效。
（三）人员聘用及流动
重点实验室本着精简、高效、实用的原则，吸引、培养、稳定高素质的科技人才，造就一支高素质的研究队伍。
重点实验室逐步制定和实行科技人员对研究成果享有权益分配、科技创新股份等政策与激励机制，激励科技人员从事技术研究和成果转化，稳定科研人员队伍, 形成科技进步与人才成长之间相互促进、相互依托的良性循环。
重点实验室试行下聘一级、竞争流动的人事制度，研究队伍由固定人员、依托人员和流动人员组成，充分发挥依托单位内部力量和社会力量两种智力资源。
（1）固定人员
固定人员是重点实验室长期开展研究的稳定力量。固定人员的劳资关系、薪酬领取在重点实验室，其聘任、管理、考核由实验室主任负责。在建设期内，保证其待遇不低于依托单位的平均水平。
固定人员中研究开发人员应占90%以上，其中少量固定人员以学科、学术带头人为主，其他研究人员数量根据研究工作的需要决定。预期在3~5年左右的时间内，固定人员稳定发展到40余人。
(2)依托人员
根据目前的实际情况，依托单位的碳一化学工程技术研究所、变压吸附气体分离技术研究所、测试中心、标准化研究所、信息中心等部门的部分人员可作为重点实验室的依托人员。其劳资关系仍在依托单位，重点实验室根据委托课题的进展情况，发给课题津贴或奖酬。
(3)流动人员
根据争取到的课题开展实际需要，聘请国内有关研究单位、高校或企业的技术专家和研究人员作为流动编制到实验室短期工作，课题完成后回原单位。在重点实验室工作期间，其相关费用由实验室负担，并提供必要的工作与生活基本条件。
（四）仪器设备管理与使用
依托单位划拨到重点实验室的仪器设备和重点实验室购置的仪器设备，按照《固定资产管理制度》、《物资采购管理制度》等规章制度，加强仪器设备管理，落实专人维护与保管，控制采购成本与供货质量。
仪器设备做到专管共用，提高设备使用率。根据课题需要，可共享依托单位或合作单位的实验仪器设备。
（五）开放合作
重点实验室根据研究方向设置一定数量的开放课题或开放基金（如创新基金、青年基金），吸引国内外优秀科技人才。
重点实验室加大开放力度，与国内外相关研究机构和专家签订长期合作协议，落实稳定的信息与人才交流来源，以短期工作、交流互访、专题报告、会议等多种形式，积极开展国际和国内技术与人才两方面的合作与交流。
重点实验室与研究机构、企业形成产学研结合战略联盟和实施机制，形成“优势互补、利益共享、风险共担、共同发展”的合作模式,努力成为技术创新的重要支撑力量。
（1）以研究方向的志同道合为纽带，坚持长期的战略合作。选择在工业排放气领域有着重要影响的行业协会、高等院校、研究院所以及行业龙头企业，定期交流技术进展、行业与产业需求情况，保障源头技术和项目的来源，真正把企业国家重点实验室建成应用基础研究向产业技术支撑转变的平台。
（2）搭建应用研究平台。一方面重点实验室从外部寻求、吸收研究单位已有较好基础研究的实验室成果，开展进一步放大研究，另一方面重点实验室为企业或研究单位开展应用研究提供服务。
（3）根据产业特点和技术发展的不同阶段，采取不同的形式开展产学研合作。如对于传统产业，开发具有自主知识产权、市场竞争力强的升级换代技术与产品，提升传统产业。对于先导技术，其高技术集成面广，需要的研发费用大，重点实验室可与企业及其他已有较强基础理论研究的研究机构共同投入，共同研发，缩短研发周期。
（4）共同承担重大科技计划项目。以项目或课题作为产学研合作的主要形式，整合创新资源，攻克一批支持产业发展的前沿技术、共性技术与关键技术。