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我國(guó)成功突破煤化工核心技術(shù)
2009-12-3 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:煤化工 丙烯 甲醇

    搭建聯(lián)盟平臺(tái):整合行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源
    說(shuō)到FMTP項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵因素,“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”功不可沒(méi)。
    據(jù)了解,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)是聯(lián)盟的首個(gè)重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,聯(lián)盟充分發(fā)揮了組織結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和資源整合能力,特別是工業(yè)工程公司牽頭組織并積極參與到技術(shù)開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)中來(lái),發(fā)揮了很好的橋梁和紐帶作用,使產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)程得以順利推進(jìn),從而形成了最優(yōu)的技術(shù)創(chuàng)新模式。
    據(jù)了解,在大專(zhuān)院校和科研院所中,更多的科研成果只能做到小試或中試階段,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的成果較少。煤化工技術(shù)開(kāi)發(fā)更是如此。單個(gè)高校、科研院所或單個(gè)企業(yè)僅能參與工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)某一環(huán)節(jié)或幾個(gè)環(huán)節(jié)的工作,都不足以承擔(dān)全過(guò)程、全系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)任務(wù),技術(shù)成果很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。而我國(guó)傳統(tǒng)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合基本局限于單個(gè)技術(shù)的合作開(kāi)發(fā),大多數(shù)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目?jī)H依靠個(gè)別企業(yè)和科研院所在自愿的基礎(chǔ)上自由結(jié)合,結(jié)構(gòu)松散,責(zé)、權(quán)、利關(guān)系不夠明確,無(wú)法有效整合行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源,發(fā)揮行業(yè)整體合力,并最終形成集成化、系統(tǒng)化的工業(yè)技術(shù)!靶乱淮海茉矗┗ぎa(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”理事長(zhǎng)金克寧坦言,這正是我國(guó)煤化工重大產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)中的瓶頸。
    聯(lián)盟全新的技術(shù)創(chuàng)新模式恰恰解決了這個(gè)問(wèn)題。據(jù)金克寧介紹,聯(lián)盟集合了國(guó)內(nèi)一大批煤化工領(lǐng)域優(yōu)秀的技術(shù)研發(fā)單位、工業(yè)工程公司、裝備制造企業(yè)和煤化工生產(chǎn)企業(yè),一直以來(lái)“單兵作戰(zhàn)”和“單線聯(lián)系”的煤化工各路人馬在加入聯(lián)盟的那一刻實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。這種成員結(jié)構(gòu)使得聯(lián)盟內(nèi)部就可以完成“基礎(chǔ)研究—小試—中試—工業(yè)示范—工業(yè)化生產(chǎn)”產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈條的全部過(guò)程。尤其是聯(lián)盟中的工業(yè)工程公司從技術(shù)小試階段就開(kāi)始介入,對(duì)技術(shù)進(jìn)行了全系統(tǒng)、全流程的集成和優(yōu)化,以適應(yīng)工程化的需要,使技術(shù)更有利于工業(yè)放大和推廣。
    金克寧接著說(shuō),聯(lián)盟還是一種“以企業(yè)為主體,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以契約為紐帶”全新的技術(shù)創(chuàng)新模式。具體來(lái)說(shuō),聯(lián)盟根據(jù)成員單位各自的資源和優(yōu)勢(shì),在國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的引導(dǎo)下,以煤的清潔高效開(kāi)發(fā)和綜合利用中新一代煤化工的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和重要標(biāo)準(zhǔn)需求為紐帶,在平等自愿的基礎(chǔ)上制定并簽署了聯(lián)盟協(xié)議,以契約的方式明晰了聯(lián)盟成員單位的責(zé)、權(quán)、利關(guān)系,確立了投入、決策、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)、利益分配、知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬等機(jī)制,規(guī)范各方主體的行為,形成了共同投資、利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、共同發(fā)展的長(zhǎng)期、穩(wěn)定、制度化的產(chǎn)學(xué)研利益共同體,為聯(lián)盟形成強(qiáng)大的資源整合能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
    “FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目既是聯(lián)盟創(chuàng)新模式的一個(gè)實(shí)踐,同時(shí)也是這種創(chuàng)新模式成功的一個(gè)明證。”金克寧說(shuō)。FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中,聯(lián)盟各類(lèi)成員單位分兵作戰(zhàn)又緊密配合,共同完成了這一艱巨的攻堅(jiān)任務(wù)。作為技術(shù)研發(fā)單位,清華大學(xué)對(duì)技術(shù)總負(fù)責(zé),天津大學(xué)等重點(diǎn)高校和科研院所也對(duì)FMTP工業(yè)技術(shù)提出了很好的改進(jìn)意見(jiàn);中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司作為牽頭單位和主要投資方,承擔(dān)了工程設(shè)計(jì)和建設(shè),并從小試就開(kāi)始介入,在科研成果工業(yè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到了橋梁和紐帶作用;安徽淮化集團(tuán)有限公司等生產(chǎn)企業(yè)提供建設(shè)場(chǎng)地、公用工程,并負(fù)責(zé)裝置運(yùn)行。聯(lián)盟的各類(lèi)成員單位充分利用各自優(yōu)勢(shì),在FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中都發(fā)揮了重要作用。聯(lián)盟內(nèi)的多個(gè)研究機(jī)構(gòu)參加了聯(lián)合攻關(guān),共有包括中國(guó)工程院院士、長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家級(jí)設(shè)計(jì)大師等在內(nèi)的約300余名科研人員、工程技術(shù)人員開(kāi)展了補(bǔ)充小試、工程放大、工業(yè)試驗(yàn)裝置建設(shè)和開(kāi)發(fā)運(yùn)行等環(huán)節(jié)的技術(shù)攻關(guān)。聯(lián)盟這種獨(dú)特的項(xiàng)目組織模式克服了傳統(tǒng)產(chǎn)學(xué)研模式存在的資源分散、組織松散、權(quán)責(zé)不清等弊端,有效地整合了資源,形成了聯(lián)盟成員的非競(jìng)爭(zhēng)性的“食物鏈”關(guān)系! 
    第一個(gè)吃螃蟹:道路充滿曲折艱辛
    回首FMTP工業(yè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,大家的共同感受是,開(kāi)發(fā)道路充滿了曲折與艱辛。
    實(shí)驗(yàn)室小試不斷深化。近年來(lái),中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司根據(jù)國(guó)家規(guī)劃、市場(chǎng)需求和自身戰(zhàn)略發(fā)展的需要,一直積極尋求新一代煤化工關(guān)鍵技術(shù)的突破;此時(shí),清華大學(xué)十幾年間所積累的烴類(lèi)催化裂解制丙烯的許多研究成果正“待字閨中”。共同的需求使雙方很快找到了合作的契合點(diǎn)。中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司決定聯(lián)合清華大學(xué)和安徽淮化集團(tuán)有限公司共同開(kāi)發(fā)FMTP工業(yè)技術(shù)。很快,清華大學(xué)組織了FMTP小試成果評(píng)審會(huì),評(píng)審會(huì)肯定了FMTP工業(yè)技術(shù)的先進(jìn)性及其工業(yè)應(yīng)用的可行性。為使小試成果更加可靠,中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司和清華大學(xué)在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步開(kāi)展了小試補(bǔ)充試驗(yàn)。在10個(gè)月的時(shí)間里,技術(shù)開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行了上百次的試驗(yàn),最終取得了令人滿意的效果,順利通過(guò)了中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司組織的專(zhuān)家評(píng)審。至此,F(xiàn)MTP小試工作告一段落。
    工業(yè)試驗(yàn)穩(wěn)步推進(jìn)。在FMTP和催化劑小試研究成果的基礎(chǔ)上,2007年9月,中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司和清華大學(xué)共同完成了FMTP和催化劑工業(yè)試驗(yàn)裝置的工藝包編制工作。10月,處理甲醇3萬(wàn)噸/年的FMTP工業(yè)裝置和55噸/年(含水60%)的催化劑原粉工業(yè)裝置,在淮南開(kāi)始建設(shè)。9個(gè)月后,催化劑原粉裝置建成并開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)發(fā)試驗(yàn)。通過(guò)一次又一次的摸索,一次又一次的改進(jìn),2008年10月,終于生產(chǎn)出了合格的催化劑原粉,其產(chǎn)能達(dá)到了設(shè)計(jì)值的1.95倍。2008年11月,2噸/天的催化劑造粒工業(yè)試驗(yàn)裝置在天津北辰科技園區(qū)內(nèi)建成,技術(shù)開(kāi)發(fā)人員在經(jīng)過(guò)了數(shù)百次的試驗(yàn)后,終于得到了合格的催化劑,其物理性能和反應(yīng)性能均達(dá)到了FMTP工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)的要求。在FMTP工業(yè)試驗(yàn)裝置機(jī)械竣工后,2009年9月19日,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)迎來(lái)了最后也是最為關(guān)鍵的時(shí)刻——化工投料。MTO、ETP、EBTP及各種工況下的不同試驗(yàn)依次展開(kāi),歷經(jīng)470個(gè)小時(shí)連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行后,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。經(jīng)過(guò)3年多的努力,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)宣告成功。
    開(kāi)發(fā)人員拼搏奮進(jìn)。參與試驗(yàn)的全體人員以強(qiáng)烈的責(zé)任心和使命感,使每項(xiàng)技術(shù)難題逐一化解。他們?cè)诠リP(guān)歷程中留下了一串串拼搏奮進(jìn)的足跡,走出了一條前人從未走過(guò)的路。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)遇到巨大阻礙時(shí),“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”理事長(zhǎng)金克寧挺身而出,堅(jiān)毅的話語(yǔ)擲地有聲:“FMTP工業(yè)技術(shù)項(xiàng)目對(duì)國(guó)家意義重大,即使有風(fēng)險(xiǎn)也要堅(jiān)持走下去,一旦開(kāi)發(fā)失敗,責(zé)任由我來(lái)承擔(dān)!苯鹂藢幍墓膭(lì)和敢于承擔(dān)責(zé)任的精神打消了各開(kāi)發(fā)單位的顧慮,堅(jiān)定了開(kāi)發(fā)人員的信心。專(zhuān)家委員會(huì)副主任嚴(yán)義培早已過(guò)了退休年齡,可為了FMTP工業(yè)技術(shù)的開(kāi)發(fā),他全身心地投入到繁忙的工作中來(lái),在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安營(yíng)扎寨、坐鎮(zhèn)指揮,為FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)立下了汗馬功勞。來(lái)自中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司、清華大學(xué)、安徽淮化集團(tuán)有限公司等聯(lián)盟單位的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員同樣對(duì)FMTP工業(yè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)傾注了無(wú)數(shù)心血。他們中有的人以智慧和辛勞破解了一個(gè)個(gè)技術(shù)難題,有的人用豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)力保裝置試車(chē)順利進(jìn)行,有的人在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)默默承受著親人辭世的沉重打擊。每天只能睡上三四個(gè)小時(shí),幾個(gè)月不能和家人團(tuán)聚在他們中是常有的事。某種程度上說(shuō),正因?yàn)閾碛羞@樣勇于奉獻(xiàn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),才收獲了今天的巨大成功。
    業(yè)界高度評(píng)價(jià):意義重大影響深遠(yuǎn)
    11月27日,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)在北京舉行了FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)成果鑒定會(huì),包括汪燮卿、李洪鐘、楊啟業(yè)等3位院士在內(nèi)的11位煤化工領(lǐng)域?qū)<覍?duì)FMTP工業(yè)技術(shù)進(jìn)行了權(quán)威鑒定。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)FMTP工業(yè)技術(shù)給予了高度評(píng)價(jià),一致認(rèn)為,F(xiàn)MTP工業(yè)試驗(yàn)裝置工藝科學(xué)、合理,運(yùn)行安全、可靠,技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng),主要技術(shù)指標(biāo)和總體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
    記者從鑒定會(huì)上了解到,在FMTP工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器的有關(guān)操作條件,裝置的甲醇處置量由原設(shè)計(jì)的3萬(wàn)噸/年提高到近5萬(wàn)噸/年,這有利于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)裝置主要設(shè)備尺寸的減小,降低投資成本;甲醇單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%,丙烯總收率高于原確定的技術(shù)標(biāo)的;反應(yīng)氣中,丙烯的含量大于乙烯,有利于實(shí)現(xiàn)本技術(shù)開(kāi)發(fā)的目標(biāo)——甲醇制丙烯,也證明了開(kāi)發(fā)的催化劑是一個(gè)適用于FMTP的催化劑;催化劑強(qiáng)度良好,在工業(yè)試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)明顯破損現(xiàn)象,同時(shí)催化性能也沒(méi)有出現(xiàn)明顯降低,證明該催化劑完全可用于大型工業(yè)生產(chǎn)裝置。
    FMTP工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)成功意義重大,影響深遠(yuǎn)。概括起來(lái)有三大意義:第一,標(biāo)志著我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤制丙烯技術(shù)的誕生,實(shí)現(xiàn)了丙烯生產(chǎn)原料多樣化和“對(duì)石油的部分替代”,對(duì)于突破我國(guó)資源瓶頸、推進(jìn)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,具有十分重大的意義。第二,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)是適應(yīng)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)狀況的重要技術(shù)之一,它的開(kāi)發(fā)成功對(duì)于高效清潔利用煤炭資源,緩解甲醇產(chǎn)能過(guò)剩局面,延伸煤化工產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展都將起到重要作用。第三,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功不僅填補(bǔ)了煤制丙烯技術(shù)上的一大空白,而且打破了國(guó)外對(duì)煤化工重大關(guān)鍵技術(shù)的壟斷局面,對(duì)于我國(guó)從煤化工生產(chǎn)大國(guó)向煤化工技術(shù)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變將產(chǎn)生重大影響。

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