科技创新促进石化行业发展方式转变
中国石油和化学工业联合会会长 李勇武
回顾:“十一五”石油和化工科技创新成果斐然
“十一五”以来,我国石油和化工科技事业紧紧围绕行业平稳较快发展,在重大项目科技攻关、引进技术消
化吸收再创新、科技成果推广应用、利用先进技术改造传统产业等方面,都有了长足的进步。五年中,共获得国
家技术发明奖42项,国家科技进步奖80项;取得行业技术发明奖116项,科技进步奖1160项。回顾“十一五”
以来的科技创新成就,主要体现在以下六个方面:
第1,围绕发展新型煤化工,集中突破了一批重大关键技术
“十一五”期间,行业技术创新最突出的亮点和最显著的成就之一,就是在新型煤化工领域,集中突破了一
批重大关键技术,多项科技成果创造了世界第一,为适应我国资源禀赋特征、摆脱对石油的过度依赖、调整化工
原料结构、实施石油替代战略做出了重大贡献。
在煤制化学品方面,我国自主开发建成了世界首套神华包头60万t/a煤制烯烃工程,今年8月一次投料试
车成功,生产出合格的聚乙烯和聚丙烯;我国自主开发的“流化床甲醇制丙烯”,完成了3万t/a工业性试验,
开辟了煤制丙烯的新途径;拥有我国自主知识产权的全球首个20万t/a煤制乙二醇工业示范项目已经打通全流
程,探索出产业化的新路线。
在煤制油方面,我国自主开发并建成了世界首套煤直接液化大型制油装置,神华年产百万吨级油品装置已进
入长周期试运行;我国创新开发的煤间接液化制油技术,相继在内蒙鄂尔多斯和山西潞安等地建成了3套16万
t/a装置。对于实施石油替代战略、保证国家能源安全具有重大意义。
在煤气化方面,我国在自主开发并大面积推广应用日处理千吨级“多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术”的基
础上,又成功开发了日处理2000吨级煤量的大型炉型,已投入工业化运行;自主开发的航天(HT—L)粉煤加压气
化技术,进入世界领先行列,填补了国内空白。
在多联产方面,我们突破关键技术,成功建成了世界首套24万t/a甲醇和71.8兆瓦发电的煤电联产工业示
范装置,实现了长周期运行。
第2,围绕提高企业核心竞争力,开发形成了一批创新技术
“十一五”期间,石油和化工企业把技术创新作为可持续发展的战略选择,通过自主研发和对引进技术的消
化吸收再创新,形成了拥有自主知识产权的核心技术,提高了企业的抗风险能力和市场竞争力。
在引进技术的消化吸收再创新方面,荣获2007年度国家科技进步一等奖的“年产20万t大规模MDI生产技
术”,在万华宁波工业园成功实现产业化,这是在早期引进不成熟的万吨级技术基础上,通过自主创新形成的具
有我国自主知识产权的工业化技术,也是世界上单套规模最大的MDI装置,能耗比国际领先技术降低近10%,同
等规模投资比国外低30%~40%,产品质量好,经济效益高,标志着我国已跨入世界MDI制造技术的领先行列。
重庆紫光与天津化工厂合作,对引进的蛋氨酸生产装置进行改造创新,通过技术集成取得重大突破,建成了1万
t/a工业示范装置,结束了蛋氨酸生产装置长期被国外垄断的局面。蓝星化工新材料股份公司通过引进、消化吸
收再创新,开发出具有国际先进水平的聚苯醚生产工艺,于2006年底建成我国第一套1万t/a聚苯醚大型工业
化装置。
在自主创新方面,荣获2007年国家科技进步一等奖的“巨型工程子午胎成套生产技术与设备开发”项目,
攻克了一系列技术难题,在三角集团实现了工业化生产,投资仅为国外的1/5~1/3,综合技术指标达到或超过了
国际先进水平,具有很强的竞争力。荣获2009年度国家科技进步一等奖的“石脑油催化重整成套技术的开发与
应用”项目,研发出具有自主知识产权的石脑油连续重整成套技术,打破了外国垄断,提高了我国炼油企业的整
体技术水平和核心竞争力。中国石油天然气股份有限公司组织开发的“岩性地层油气藏地质理论与勘探技术”,
建立了4类盆地岩性地层油气藏地质理论,创新了勘探程序与技术系列,形成了21项核心专利,推动了我国陆
上由勘探构造油气藏向勘探岩性地层油气藏的重大转变。此外,还在中国天然气成因及大气田形成机制研究上取
得重大进展,提出了36项鉴别指标,使我国天然气鉴别理论处于国际前沿水平。
第3,围绕重大关键技术组织攻关,研发了一批核心专利技术
“十一五”以来,在国家科技部的大力支持下,石油和化工领域有28项涉及行业重大关键技术的项目列入国
家科技支撑计划,获得中央财政拨款经费支持近10亿元。经过5年的努力,这批项目取得了可喜进展,有的获
得专利技术,有的同时实现了产业化应用,为行业发展提供了有力支撑。
“全氟离子膜工程技术研究”,突破一系列制备膜材料的关键技术,获得专利14项,其中发明专利12项。自
主研制的离子膜于今年6月底在万吨级氯碱装置上进行工业性应用一次成功,此举打破了美国、日本长期对该项
技术的垄断,标志着我国已成为全球第三个拥有氯碱离子膜核心技术和生产能力的国家。
“超重力反应过程强化新技术”,开发了一系列超重力强化调控无机、有机和聚合三大类快速反应过程的新工
艺新装备,构筑了具有我国特色和自主知识产权的强化技术基本体系,形成国际、国内发明专利28项,被欧美
同行评价为“国际首创”,相关产品出口欧美和东南亚,吸引了国际大公司的科技合作,获得了巨大的经济和社
会效益。
“非石油路线制备大宗化学品关键技术开发”项目,申请国家发明专利58项、国际发明专利5项。在煤层气
催化脱氧、非催化脱氧工艺、脱氧催化剂等方面也获得了一批核心专利技术。
由石化联合会组织的“高附加值精细化学品合成关键技术开发”和“专用高性能高分子材料聚合关键技术
研究及应用”两个项目,已申请国家发明专利26项、国际发明专利3项,其中“一种液膜撞击式喷射反应器”
专利技术,改变了传统模式,实现了多股物料毫米级快速混合,提高反应效率45%以上,节能30%以上。
第4,围绕加快结构调整,开发了一批创新产品
“十一五”期间,为满足行业结构调整的需求,在精细化工领域、化工新材料领域取得了一批重大技术突破,
开发了一批新产品。
农药方面,沈阳化工研究院创制的广谱杀菌剂农药新品种“烯肟菌胺”,应用范围涵盖20多种作物,用药量
仅为传统杀菌剂的5%~10%,可以广泛替代毒性高、用量大的传统杀菌剂,为农业生产提供了高效、安全、环
境友好的农药新品种,提高了我国杀菌剂市场的竞争力。
涂料方面,华南理工大学与有关企业合作,突破了高固体含量聚氨酯与聚丙烯酸复合乳液以及与硅聚合物杂
合技术,开发出8种高性能聚合物乳液和20种水性木器涂料,建成万吨级涂料生产线,产品质量全部达到国外
同类产品先进水平。
高性能纤维方面,经过攻关,突破了多项制备关键技术,目前我国碳纤维(相当于日本东丽公司T-300级)已
实现千吨级规模,部分产品已投放市场;芳纶1313及芳纶1414部分型号产品,已完全实现国产化,并投入工业
化生产,我国已成为继美、日、俄后第四个能工业化生产芳纶纤维的国家。
工程塑料方面,四川得阳科技股份有限公司通过突破工程化关键技术,已形成年产超万吨的聚苯硫醚树脂生
产规模,可生产塑料级聚苯硫醚树脂产品。打破了巴统组织长期对我国聚苯硫醚生产技术和产品的限制。
合成橡胶方面,中石化集团经过技术攻关,开发出聚合级异丁烯生产技术,形成了万吨级丁基橡胶生产能力,
填补了国内紧缺的丁基橡胶生产空白,使我国七大通用合成胶种全部实现了国产化。
第5,围绕促进行业节能减排,开发应用一批先进实用技术
“十一五”期间,我们加大节能减排技术创新力度,积极开发和推广应用节能新工艺,充分利用高新技术改
造传统石化产业,为行业节能减排提供了有力的技术支撑。
氯碱行业开发的干法乙炔技术,有效地解决了电石渣浆污染和占地问题,实现了乙炔的连续生产,提高了装
置的自动化和安全性,该技术已在全国应用38套。我国开发的低汞触媒技术是氯碱行业污染减排的重大突破,
使触媒氯化汞含量由原来的10%以上降到6%以下,汞的消耗量和排放量也大幅度下降。此外,盐酸合成炉尾气
回收、氯资源二次利用等一系列创新技术的应用,使氯碱行业的能源消耗和污染物排放都有显著下降。
磷酸行业的磷酸余热回收技术已被18个企业的33台套装置采用,其中湖北兴发集团等5家企业磷酸产能达
到147万t/a,每年可节能34万t标煤、节水767万t、节电1408万kW·h,减少二氧化碳排放量85万t、二
氧化硫排放量1.6万t、固体废弃物渣量18.3万t,使磷酸行业的节能减排跃上了一个新台阶。
精细化工行业开发的替代光气等有毒有害原料的“绿色化学”技术,从工艺源头上消除了安全和环保隐患,
经10多家企业的数十个产品应用,取得了良好的经济和社会效益。南京工业大学开发的“不同工况反应分离集
成技术”,广泛应用于化工中间体生产过程,大幅度提高了反应的转化率和选择性,降低了原料和能源消耗,减
少了副产物的生成和排放量。
“十一五”期间,不少石油和化工企业通过技术创新,实现了多种化工产品联产,提高了资源利用效率。子
午胎企业采用充氮硫化代替传统的热水恒温硫化、胶料破碎代替烘胶等技术,节能效果明显。复合肥行业以高塔
造粒代替转鼓和喷浆造粒,降低了能耗,提高了产品质量。各行业加快了节能减排共性技术的应用,目前溴化钾
吸收式制冷机组已在氮肥、炼油、氯碱行业普遍推广,变压吸附技术已在氮肥、聚氯乙烯生产中广泛应用。中海
油天津化工研究院开发的“工业冷却节水及废水近零排放技术”,不仅在石化、化工行业,而且还在冶金、电力
等其他行业广泛应用,建成高浓缩倍率(5倍)工业冷却系统示范装置75套,实现年节约和减排水3100万t。
第6 ,围绕提升行业装备水平,开发研制一批重大技术装备
镇海炼化依托现有2000万t/a炼油装置,发挥资源优化和炼化一体化优势,百万吨乙烯及配套项目全面建
成投产。该项目首次采用我国自行研制的15万t/a裂解炉、大型裂解气压缩机组、大型乙烯压缩机组、大型丙
烯压缩机组、大型迷宫式压缩机、大型冷箱及20万t/a双螺杆挤压造粒机组等关键设备,乙烯设备国产化率达
到78%;10套装置中有6套装置全部采用中国石化自有技术,标志着我国石油化工技术装备水平有了极大提升,
对于打破国外垄断、节约建设投资、提高我国重大技术装备的制造能力和技术水平都具有重要意义。
列入国家“十一五”重大装备国产化的“羰基合成醋酸工艺核心设备-醋酸反应器”,已经在西安核设备有限
公司研制成功,打破了长期依赖进口的局面。陕西鼓风机(集团)有限公司自主研制的27万t/a双加压法硝酸装
置的核心设备——“四合一机组”,也于2009年6月成功投入运行,为国内硝酸生产企业的新建和改扩建提供了
技术支撑和设备保障。
荣获石化联合会2010年度科技进步一等奖的“聚合物精密挤出成型技术及装备”项目,通过突破精密驱动、
塑化、成型模具,以及稳压、稳流、先进控制系统等方面的设计制造技术,成功研发出大型精密挤出成型装备,
已应用于精密医用导管、汽车液压管、多层汽车燃油管、多层交联聚乙烯管等精密制品生产,达到国外同类先进
设备的制品精度。
目前,我国自主开发的甲醇合成反应器单套生产能力已达30万t/a规模,并具备了建设180万t/a超大型
甲醇生产装置的技术基础。第一套完全以国产化技术新建的10万t/a乳聚丁苯橡胶装置投产,达到了国际先进
水平。
展望:“十二五”石油和化工科技工作责任重大
第1,加快推进自主创新,为行业结构调整和发展方式转变提供强大支撑
在当前形势下,石油和化学工业要赢得发展先机和主动权,必须加快产业结构调整和发展方式转变。石化产
业要解决长期快速发展中积累的矛盾,解决发展方式粗放、结构性矛盾突出、资源环境约束加大等问题,最根本
的是要靠科技的力量,最关键的是要大幅提高自主创新能力。我们必须坚持“科学技术是第一生产力”的理念,
认真贯彻“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的方针,按照“行业发展必须依靠科学技术、科学技术
必须面向行业经济发展”的要求,认真组织实施好国家中长期科学和技术发展规划纲要、石化产业调整振兴规划、
重大科技专项、石油和化工产业振兴支撑技术指导意见。各行业、各企业都应当认真总结“十一五”科技工作经
验,制定“十二五”科技创新规划,做到前瞻部署,持续攻关,全力建设创新型行业,为加快产业结构调整和转
变发展方式提供强大的科技支撑。
第2,加快培育战略性新兴产业,努力提高行业的国际竞争力
加快培育和发展以重大技术突破、重大发展需求为基础的战略性新兴产业,对于提升行业国际竞争力、促进
行业可持续发展都具有重要意义。按照国务院确定的战略性新兴产业发展方向,我们要从行业特点和产业基础出
发,在节能环保、生物化工、新能源、新材料、高端装备制造等重点领域,集中力量、加快推进。一是重点开发
特种工程塑料、特种纤维材料、新型膜材料、新型复合材料、环保节能材料等高端化工新材料,提高石化工业为
国家重点工程建设的配套能力;二是积极开发新型农药、染料、氟硅化学品等高技术含量、高附加值精细化学品,
优化产品结构,提高市场竞争力;三是积极培育并壮大节能环保产业,大力发展化工节能技术与装备、资源循环
利用技术以及节能环保的化工产品;四是加强重大技术装备研制,满足国家重大战略任务、重点工程的迫切需求;
五是要大力发展生物化工技术、新型煤化工技术,满足我国石油和化学工业及国民经济快速增长对原材料、新能
源的迫切需求,突破资源制约,夯实发展基础。
第3,大力开发和推广先进实用技术,为节能减排提供技术保障
“十二五”期间,石油和化学工业的节能减排面临着艰巨的任务。特别是我国政府已经向国际社会作出庄严
承诺:到2020年GDP单位能耗降低40%~45%。按照这个要求,石油和化工行业要在高速发展的同时,工业增
加值能耗年均递减4.07%,化学需氧量下降8%,氨氮排放量下降15%,工艺过程的二氧化硫排放量下降5%,
这个任务非常艰巨。我们必须通过科技创新发展循环经济,走出一条科技含量高、经济效益好、资源能源消耗低、
环境污染少的新型工业化道路。要大力开发和推广能源节约和替代技术、能量梯级利用技术、废物综合利用技术、
清洁生产技术、“零排放”技术、有毒有害原材料替代技术等,依靠自主创新,突破能源、资源、环境对行业发
展的制约,为发展低碳经济、实现行业“十二五”节能减排目标提供有力的技术保障。
第4,突出企业主体地位,进一步完善技术创新体系
要以提高企业技术创新能力为核心,构建以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系,引导创
新要素向企业集聚,加快科技成果转化和产业化。我们将选择一批技术创新能力强、业绩突出的企业,继续开展
“示范企业”的培育和认定,进一步强化企业在技术创新中的主体地位。结合“调结构、转方式”和战略性新兴
产业培育,创新产学研用结合模式,推动科研院所、高校和企业建立长期稳定的合作关系,构建产业技术创新战
略联盟,增强企业自主创新能力和核心竞争力。加强创新资源的整合共享,发挥国家工程中心、企业技术中心、
国家工程实验室等科研基地的引领和辐射作用,加快技术成果的转移和扩散,缩短转化周期,壮大产业集群。
石油和化学工业结构调整和发展方式转变的战略目标,把行业科技创新的重要性和紧迫性提到了前所未有的
高度,科技工作者责任重大,任务艰巨。我们要以高度的社会责任感和历史使命感,励精图治,再攀高峰,努力
开创石油和化工科技工作的新局面,为推进行业经济平稳较快发展,实现石油和化学工业由生产大国向强国的转
变,做出新的更大的贡献!