科技攻關(guān)將從哪些方面突破

 “十二五”期間，磷化工行業(yè)將加大濕法磷酸精制先進(jìn)技術(shù)的開發(fā)及推廣力度。圖為我國(guó)第一套濕法磷酸凈化裝置——貴州甕福集團(tuán)10萬噸/年濕法磷酸凈化裝置。 （王貴 攝）

      業(yè)內(nèi)有個(gè)形象比喻：一個(gè)5年規(guī)劃的實(shí)施好比是渡河，而科技手段好比是渡河之舟。經(jīng)過“十一五”的發(fā)展，石油和化學(xué)工業(yè)的科學(xué)技術(shù)總體水平有了很大提高。但客觀地說，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的原創(chuàng)技術(shù)不足，仍是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的主要制約因素。因此，船的問題不解決，渡河就是一句空話。可以說，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，是行業(yè)“十二五”發(fā)展的關(guān)鍵所在。

幾乎全部都遭遇技術(shù)瓶頸

    中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長(zhǎng)兼科技部主任胡遷林在接受記者采訪時(shí)表示，目前科技對(duì)行業(yè)發(fā)展的制約主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是行業(yè)基礎(chǔ)性研究和共性技術(shù)開發(fā)工作薄弱，尚未形成以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系。企業(yè)缺乏技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力，行業(yè)科技力量協(xié)調(diào)運(yùn)作和科技資源合理配置有待加強(qiáng)。二是化工科技成果的工程轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)，不到30%，成套工業(yè)化技術(shù)不多。三是節(jié)能環(huán)保技術(shù)開發(fā)相對(duì)落后，不能支撐行業(yè)快速發(fā)展。四是重引進(jìn)，輕消化吸收、再創(chuàng)新。重大技術(shù)裝備研制能力不足，許多重大項(xiàng)目和高新產(chǎn)品的建設(shè)主要依賴的是引進(jìn)技術(shù)，技術(shù)開發(fā)仍以跟蹤和模仿為主，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原始創(chuàng)新技術(shù)和專利技術(shù)少，對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的消化吸收能力不強(qiáng)。五是科技投入嚴(yán)重不足。2008年我們?cè)鲞^一次統(tǒng)計(jì)，行業(yè)一年的科研投入占總產(chǎn)值的比重僅為0.75%，與發(fā)達(dá)國(guó)家3%～5%的比例差距很大。

 
    悉數(shù)看下來，幾乎所有的化工領(lǐng)域，都存在技術(shù)瓶頸。

    新型煤化工是當(dāng)今行業(yè)發(fā)展最具活力的領(lǐng)域，但仍受制于技術(shù)。中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)周竹葉在談到該領(lǐng)域發(fā)展的技術(shù)制約問題時(shí)說，首先，許多關(guān)鍵技術(shù)需要從國(guó)外引進(jìn)，但是國(guó)外一些煤化工技術(shù)缺少工業(yè)示范驗(yàn)證，引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)很大，給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成很大的困難，付出的成本代價(jià)也很高。其次，目前雖然我國(guó)煤氣化爐、甲醇合成塔等裝備技術(shù)取得了重大突破，并成功應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，但為大型煤化工項(xiàng)目配套的核心反應(yīng)器、壓縮機(jī)、關(guān)鍵泵閥等主要裝備還不能滿足要求。因此，需要加快煤化工關(guān)鍵設(shè)備和成套技術(shù)裝備的開發(fā)。

 
    電石、聚氯乙烯是中國(guó)具有優(yōu)勢(shì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，但目前也遭遇發(fā)展危機(jī)。清華大學(xué)教授金涌院士告訴記者，隨著節(jié)能減排意識(shí)的提高，人們把電石、聚氯乙烯生產(chǎn)視為一個(gè)魔鬼。這是因?yàn)椋阂皇菑碾娛磻?yīng)生成氯乙烯的催化劑含有汞，現(xiàn)有生產(chǎn)的汞流失量較大，這對(duì)環(huán)境影響很大。現(xiàn)在國(guó)家已明令要求停止含汞催化劑的使用，不少企業(yè)面臨淘汰。二是能源消耗高，尤其是耗電高，電石爐和氯堿電解生產(chǎn)素有“電老虎”之稱。三是裝置規(guī)模小。現(xiàn)在單臺(tái)氯乙烯反應(yīng)器產(chǎn)能只能達(dá)到5000～7000噸，一個(gè)百萬噸規(guī)模的聚氯乙烯廠，就需要近200臺(tái)這樣的反應(yīng)器，這得需要多少儀表和人員來控制它？因此，盡快開發(fā)出低汞無汞、節(jié)能的新技術(shù)，關(guān)系到這個(gè)行業(yè)的生死存亡。

    我國(guó)是黃磷生產(chǎn)和出口第一大國(guó)，但價(jià)格卻上不去，國(guó)外賣的高純黃磷要比我國(guó)的普通黃磷價(jià)格高100多倍。這是因?yàn)閲?guó)內(nèi)黃磷提純技術(shù)不行，含砷量降不下來。砷與磷是同族元素，性質(zhì)相近，是黃磷生產(chǎn)難以去除的雜質(zhì)，含砷高使國(guó)產(chǎn)黃磷品質(zhì)大打折扣。

    記者采訪中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)吳明鈺了解到，在“十一五”，我國(guó)無機(jī)鹽產(chǎn)能、產(chǎn)量和出口量均進(jìn)入了世界領(lǐng)先的地位。但由于生產(chǎn)技術(shù)的制約，目前無論產(chǎn)品質(zhì)量還是規(guī)格品種，尚未形成具有一定梯度的產(chǎn)品體系，存在中低檔產(chǎn)品偏多、高檔精細(xì)產(chǎn)品不足的問題。一旦市場(chǎng)發(fā)生變化，大宗通用產(chǎn)品市場(chǎng)萎縮，就會(huì)危及眾多企業(yè)的生存發(fā)展。如鋇鍶鹽行業(yè)。由于玻殼電視市場(chǎng)被液晶電視擠壓，鋇鍶鹽用量大幅減少，而新技術(shù)及新產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)又未能及時(shí)跟進(jìn)，造成國(guó)內(nèi)鋇鍶鹽產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。而國(guó)內(nèi)精細(xì)、專用鋇鍶鹽產(chǎn)品的質(zhì)量、規(guī)格缺失，又使國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品依存度大增。

廣東鹿山化工材料有限公司是一家專業(yè)從事高分子功能材料、納米材料及黏合劑研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的民營(yíng)高新技術(shù)企業(yè)。圖為該公司技術(shù)人員在做實(shí)驗(yàn)。（嚴(yán)麗梅 攝）

企業(yè)自發(fā)組織起來尋出路

    “十二五”發(fā)展存在的技術(shù)瓶頸問題，已被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識(shí)，在進(jìn)入“十二五”之際，他們紛紛加大了新技術(shù)研發(fā)和科技投入的力度。

    2010年3月23日，丹化化工科技股份有限公司、上海盛宇企業(yè)投資有限公司、通遼金煤化工有限公司、河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司簽訂了關(guān)于煤制乙二醇技術(shù)合作協(xié)議，進(jìn)一步發(fā)展世界首創(chuàng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤制乙二醇技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

    2010年5月7日，云南煤化工集團(tuán)和中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司在昆明簽訂合作協(xié)議，雙方將利用新一代（能源）化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的合作機(jī)制，在煤化工生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用等方面進(jìn)行深入廣泛的合作，包括大型、高效、先進(jìn)的煤氣化技術(shù)，高純度氣體制備技術(shù)，先進(jìn)煤化工合成技術(shù)，甲醇下游產(chǎn)品技術(shù)，乙炔化工技術(shù)，焦化、苯及煤焦油技術(shù)，環(huán)保及資源綜合利用技術(shù)等。

    2010年10月26日，陜西煤業(yè)化工集團(tuán)、中科院大連化物所、中石化洛陽石化工程公司等企業(yè)在北京簽署了新一代甲醇制低碳烯烴工業(yè)化技術(shù)許可協(xié)議（DMTO-Ⅱ）。這是DMTO-Ⅱ工業(yè)化技術(shù)全球首份許可合同，標(biāo)志著具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界領(lǐng)先的新一代甲醇制烯烴技術(shù)在走向工業(yè)化道路上邁出了關(guān)鍵一步。

    歲末年初，世界剛剛發(fā)生了幾起鉀肥企業(yè)的大并購(gòu)案，各國(guó)對(duì)鉀資源的爭(zhēng)奪已呈白熱化。目前我國(guó)大規(guī)模開發(fā)的僅是品位較高、易開采的晶間潛鹵水層鉀資源，其全部探明儲(chǔ)量?jī)H有8000萬噸氧化鉀，以目前的產(chǎn)量最多也只能開采27年，與世界平均200多年的資源保障水平相差甚遠(yuǎn)。因此，要抵御國(guó)際鉀肥資源壟斷，就要盡早攻克尚未開發(fā)的非傳統(tǒng)鉀礦資源開采技術(shù)。記者日前采訪中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)鉀鹽（肥）行業(yè)分會(huì)獲悉，一份由他們起草的名為“鉀肥自主保障技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范”的國(guó)家科技重大專項(xiàng)建議書，已通過業(yè)內(nèi)專家和骨干企業(yè)負(fù)責(zé)人的審議定稿，即將上報(bào)國(guó)家科技部批準(zhǔn)實(shí)施。該建議書共提出了8個(gè)技術(shù)攻關(guān)課題，計(jì)劃在“十二五”完成技術(shù)研發(fā)及中試、示范工程運(yùn)行測(cè)試和初步產(chǎn)業(yè)化推廣。這一專項(xiàng)完成后，預(yù)計(jì)每年可新增350萬噸氧化鉀產(chǎn)能，新增產(chǎn)值350億元，可大幅度提升國(guó)產(chǎn)鉀肥資源的自主保障度。僅不溶性鉀礦資源利用技術(shù)攻克后，資源保障年限可超過千年。投資估算為，在“十二五”期間需要研發(fā)經(jīng)費(fèi)和示范工程建設(shè)資金約30億元，建議國(guó)家投入20億元，承擔(dān)單位自籌10億元。

    記者了解到，針對(duì)目前限汞和節(jié)能減排“高壓線”，電石、聚氯乙烯行業(yè)正醞釀一場(chǎng)重大變革。中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)副秘書長(zhǎng)孫偉善告訴記者，經(jīng)過一年來的調(diào)查研究，最近中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)、中國(guó)電石工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合向國(guó)家有關(guān)部門提交了一份報(bào)告——關(guān)于開展大型密閉電石爐替代內(nèi)燃爐技術(shù)改造的建議，作為“十二五”化工行業(yè)的一項(xiàng)重大技術(shù)改造項(xiàng)目。該報(bào)告提出，在“十二五”的5年內(nèi)，分批將全國(guó)1/3的大型內(nèi)燃爐改造成大型密閉電石爐，改造的總產(chǎn)能達(dá)600萬噸規(guī)模，投資約38億元。到“十二五”末完成這一技改后，預(yù)計(jì)每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電14.5億千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)總節(jié)能量達(dá)120萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全行業(yè)大型密閉電石爐的比例將接近80%，可大大提升我國(guó)電石生產(chǎn)的技術(shù)裝備水平，昔日“黑三角”、“電老虎”的落后面貌將得以徹底改變。除此之外，還包括等離子體裂解煤制乙炔技術(shù)、流化床氯乙烯反應(yīng)技術(shù)等一系列高端技術(shù)的推廣，這將在很大程度上提升該行業(yè)清潔生產(chǎn)水平，改變合成材料生產(chǎn)對(duì)油氣資源的依賴，對(duì)中國(guó)乃至世界的化學(xué)工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

山西焦化集團(tuán)先后對(duì)數(shù)套引進(jìn)的國(guó)際先進(jìn)裝備進(jìn)行工藝分解和技術(shù)吸收，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新改造。圖為技術(shù)研發(fā)人員對(duì)該公司引進(jìn)的法國(guó)焦油蒸餾裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析。（王希明 攝）

全行業(yè)將從10個(gè)方面突破

    除了企業(yè)的自發(fā)攻關(guān)，作為行業(yè)管理部門和政府，更有責(zé)任從制度層面組織行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的重大攻關(guān)。

    胡遷林告訴記者，預(yù)計(jì)“十二五”行業(yè)科技發(fā)展將在以下主要方面實(shí)現(xiàn)突破。一是在新型油氣勘探開發(fā)技術(shù)方面，西部深層油氣資源開發(fā)、海上尤其是南海北部深水區(qū)天然氣的勘探將會(huì)出現(xiàn)突破。二是在成品油生產(chǎn)新技術(shù)方面，劣質(zhì)重油加工、清潔油品生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保型高檔潤(rùn)滑油（脂）生產(chǎn)技術(shù)將有新的發(fā)展。三是在乙烯節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)方面，有望實(shí)現(xiàn)裂解爐效率提高1%~2%、深冷分離能耗下降5%~10%、噸乙烯耗標(biāo)準(zhǔn)油低于600千克。四是化肥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐技術(shù)方面，到2015年，高濃度化肥比例有望提高到85%，施肥復(fù)合率達(dá)到40％以上。五是新型煤化工技術(shù)方面，有望開發(fā)出8~10項(xiàng)關(guān)鍵、共性技術(shù)，建成甲醇制丙烯、甲醇蛋白、甲醇芳構(gòu)化、合成氣制混合醇等3~5套工業(yè)化示范裝置，在完善新型煤化工示范工程基礎(chǔ)上，推廣建設(shè)5~8套新型煤化工生產(chǎn)裝置，申請(qǐng)30項(xiàng)以上國(guó)家發(fā)明專利。六是高附加值精細(xì)化學(xué)品制備關(guān)鍵技術(shù)方面，有望突破10~15項(xiàng)精細(xì)化學(xué)品制備關(guān)鍵、共性技術(shù)，開發(fā)40余種重點(diǎn)新產(chǎn)品，申請(qǐng)20項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，建成20條新產(chǎn)品示范生產(chǎn)線。七是橡膠加工關(guān)鍵技術(shù)方面，有望突破4～6項(xiàng)行業(yè)核心技術(shù)。八是高端化工新材料制備關(guān)鍵技術(shù)方面，將實(shí)現(xiàn)5大通用工程塑料全部國(guó)產(chǎn)化，各開發(fā)出幾項(xiàng)高性能纖維、工程塑料、含氟聚合物、有機(jī)硅新產(chǎn)品技術(shù)。九是基礎(chǔ)化工的節(jié)能降耗技術(shù)方面，將突破10~15項(xiàng)核心技術(shù)，申請(qǐng)核心專利20~25項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)單元過程平均節(jié)能效果達(dá)到20%以上。十是新型石油和化工裝備技術(shù)方面，有望實(shí)現(xiàn)自行研制8～10套大型成套石油和化工裝備，重點(diǎn)對(duì)45萬噸/年合成氨裝置、80萬噸/年尿素裝置、60萬噸/年MTO裝置、百萬噸級(jí)乙烯裝置等進(jìn)行重大關(guān)鍵設(shè)備自主制造和成套化，力爭(zhēng)自主制造15～20臺(tái)（套）關(guān)鍵設(shè)備，整體技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

    中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)吳明鈺向記者列出了一份行業(yè)科技發(fā)展的清單，其中包括：

    磷化工行業(yè)要加大黃磷尾氣深度凈化、尾氣利用生產(chǎn)碳一化學(xué)品、高純黃磷、濕法磷酸精制等先進(jìn)技術(shù)的開發(fā)及推廣力度，解決目前行業(yè)存在的“三廢”排放量大、高附加值產(chǎn)品不足問題；鉻鹽行業(yè)要加快推廣無鈣焙燒、液相氧化法等清潔生產(chǎn)工藝，解決行業(yè)多年來存在鉻渣污染問題；氰化物行業(yè)要提高安氏法和輕油裂解法單套裝置規(guī)模，根除氰化物生產(chǎn)的高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；二硫化碳要淘汰木炭法，推廣連續(xù)流化床焦炭法工藝，解決產(chǎn)品質(zhì)量不高、污染物排放量大的問題；氟化鹽行業(yè)要推廣氟硅酸鈉制冰晶石聯(lián)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑、電解鋁渣再生產(chǎn)冰晶石技術(shù)，提高綜合利用效益和清潔生產(chǎn)水平；鈣鎂鹽行業(yè)要推廣鹵水-石灰乳（白云灰乳）法制取氫氧化鎂技術(shù)，低溫?zé)峤鈱＠夹g(shù)，提高資源利用和節(jié)能減排效益。通過生產(chǎn)技術(shù)的提高，重點(diǎn)發(fā)展一批新產(chǎn)品，其中包括阻燃劑無水碳酸鎂、氫氧化鎂產(chǎn)品，鎂質(zhì)排煙脫硫、廢水治理產(chǎn)品，水菱鎂石，鎂鹽晶須產(chǎn)品，六氟磷酸鋰，電子級(jí)氫氟酸等。爭(zhēng)取到“十二五”末，無機(jī)鹽產(chǎn)品精細(xì)化率由目前的35%左右提高到50%以上，出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中精細(xì)化產(chǎn)品比重達(dá)到40%以上。

    可以想象，如果這些技術(shù)問題能夠如愿以償?shù)玫焦タ耍?ldquo;十二五”結(jié)束的時(shí)候，化工行業(yè)將可以徹底擺脫人們印象中的傳統(tǒng)形象。
中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師王靜康長(zhǎng)期致力于化學(xué)工程工業(yè)結(jié)晶的理論和新技術(shù)的創(chuàng)新研究與開發(fā)。圖為王靜康指導(dǎo)博士生做實(shí)驗(yàn)。   （金曉 攝）