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洛陽(yáng)萬(wàn)樂(lè )鋼結構工程有限公司

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三十年磨一劍 甲醇制取低碳烯烴獲國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎

發(fā)布時(shí)間:2015-07-13 來(lái)源:洛陽(yáng)萬(wàn)樂(lè )鋼結構工程有限公司 點(diǎn)擊:1825

  人民網(wǎng)北京1月9日電(記者魏艷 實(shí)習生何治錦)乙烯、丙烯等低碳晰涇是重要的基本有機化工原料,是現代化學(xué)工業(yè)的基石,其傳統生產(chǎn)技術(shù)強烈地依賴(lài)于石油資源。隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,石油及石化產(chǎn)品的需求迅速增長(cháng),石油資源的匱乏使得供需矛盾日漸突出,嚴重制約我國經(jīng)濟和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康穩定發(fā)展。而我國煤炭資源則相對豐富,發(fā)展以煤為原料制取石油類(lèi)產(chǎn)品的煤化工技術(shù),實(shí)施石油替代戰略,是關(guān)系到我國經(jīng)濟長(cháng)期穩定發(fā)展和能源安全的重大課題。

  在2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )上,“甲醇制取低碳烯經(jīng)”項目摘取了本年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。其項目完***中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大連化物所)劉中民團隊通過(guò)攻克與催化劑和工藝技術(shù)相關(guān)的一系列科學(xué)難題,取得技術(shù)突破,掌握了煤制烯經(jīng)的關(guān)鍵核心技術(shù)甲醇制烯經(jīng),從而在我國“缺油少氣富煤”的大背景下,為連接煤化工與石油化工、實(shí)施石油替代攻略、保障能源安全提供重要技術(shù)途徑,指明戰略發(fā)展方向。

  他們,窮的只剩下精神

  從上世紀80年代開(kāi)始,大連化物所開(kāi)始部署甲醇制烯經(jīng)的研究工作,圍繞反應原理、催化劑、反映工藝進(jìn)行創(chuàng )新研發(fā)工作。2004年,大連化物所、新興能源科技有限公司和中石化洛陽(yáng)工程有限公司合作,進(jìn)行甲醇制取低碳烯烴成套工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(工藝名稱(chēng):DMTO),建成了世界***套萬(wàn)噸級(日處理甲醇50噸)甲醇烯烴工業(yè)性試驗裝置,并于2006年成功完成工業(yè)性試驗,裝置規模和技術(shù)指標均處于國際先 進(jìn)水平;2008年,DMTO專(zhuān)用催化劑實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn);2010年,項目團隊利用DMTO技術(shù)建設完成了世界首套甲醇制烯烴工業(yè)化裝置,于當年8月份成功開(kāi)車(chē)并穩定運轉。2011年1月起正式進(jìn)入商業(yè)化運營(yíng)階段,標志著(zhù)我國率先實(shí)現了甲醇制烯烴核心技術(shù)及工業(yè)應用“零”的突破。

  三十年漫長(cháng)而艱辛的研發(fā)歷程,融入了大連物化所三代科研人的對科技創(chuàng )新的執著(zhù)追求與孜孜不倦。

  項目主要負責人、大連化物所副所長(cháng)劉中民研究員回憶,他***次接觸這個(gè)項目時(shí),還是剛進(jìn)入化物所的研究生,“后來(lái)老師將項目交給我”,劉中民經(jīng)歷了項目研發(fā)與試驗推廣道路上的曲折跌宕。提到艱辛過(guò)程中遇到的困難,劉中民笑著(zhù)說(shuō):“困難沒(méi)有***大,只有***多”。項目起步時(shí),科研條件非常艱苦,人力資源嚴重不足,“化物所內研發(fā)條件不及現在的20%分之一”。1995年,國際油價(jià)出現大幅度下跌,作為替代品的煤制烯烴市場(chǎng)推廣進(jìn)而受到很大的影響,技術(shù)攻關(guān)方面也進(jìn)入瓶頸期。

  “在埋頭技術(shù)研發(fā)的同時(shí),我還要帶著(zhù)策劃案四處尋訪(fǎng)投資”。提及那段日子,劉中民笑著(zhù)回憶,“我精神壓力很大,但是并非來(lái)自技術(shù)因素,如何利用好的概念設計說(shuō)服投資者放大實(shí)驗,實(shí)際生產(chǎn)萬(wàn)噸裝置,對于一直奮戰在科研一線(xiàn)的實(shí)戰研究員著(zhù)實(shí)是個(gè)挑戰”。面對諸多困難,劉中民和他的團隊始終抱定信念,牢牢把握煤制烯烴的發(fā)展方向,夜以繼日的堅持在技術(shù)研發(fā)。戰略創(chuàng )新的一線(xiàn),連續的開(kāi)拓性研究使得物化所等技術(shù)研發(fā)單位突破難關(guān),成功研制甲醇制烯烴硫化反應專(zhuān)用催化劑,在世界上***實(shí)現了SAPO-34分子篩工業(yè)放大合成和甲醇制烯烴催化劑工業(yè)生產(chǎn)。對于支撐團隊一路下來(lái)的原因,劉中民研究員說(shuō)到,“我們窮的只剩下精神”。

  “國家隊”的戰略前瞻性

  想要開(kāi)發(fā)成功這樣世界頂 尖的創(chuàng )新技術(shù),絕非朝夕間可以實(shí)現的,DMTO項目作為產(chǎn)、學(xué)、研三方合作成功的經(jīng)典范例在根本上得益于長(cháng)期堅持以滿(mǎn)足國家重大戰略需求為目標、明確定位。充分解放思想、加強戰略合作、走一條創(chuàng )新的研發(fā)合作模式道路。

  2004年,國際油價(jià)回升,甲醇制烯烴的發(fā)展迎來(lái)難得的新機遇,陜西省計劃建設煤制烯烴項目,省政府為此成立了新興能源科技有限公司,提供了充分的資金保障,與大連物化所聯(lián)合進(jìn)行工業(yè)成套技術(shù)開(kāi)發(fā),同時(shí),大連物化所結合甲醇制烯烴的技術(shù)特點(diǎn),強力推薦設計經(jīng)驗豐富的中石化洛陽(yáng)工程有限公司作為工藝設計方。三方優(yōu)勢互補,為取得DMTO技術(shù)的成果奠定了基礎。

  大連化物所所長(cháng)、中科院院士張濤認為,這支具備“大體量的研究所、相當的技術(shù)、過(guò)硬的科研團隊”的“國家隊”所具備的戰略前瞻性眼光,是DMTO項目成功的關(guān)鍵要素。即使在面對困難時(shí),項目團隊仍然堅定前期的戰略部署與充分準備,抱以持久的恒心與毅力,在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮優(yōu)勢。其中,大連物化所一直以能源戰略研究為主導,大力發(fā)展以MTO為龍頭的煤代油技術(shù),并著(zhù)重發(fā)展與國防相關(guān)的能源轉化技術(shù)、儲能技術(shù)以及相關(guān)基礎研究,在石化領(lǐng)域發(fā)展勢頭強勁,并在國內長(cháng)期居于***地位。

  戰略性的前瞻性使得DMTO項目團隊做好系列規劃布局,得到國家各級政府和科研領(lǐng)導部門(mén)政策和經(jīng)費上的認可與支持;同時(shí)其技術(shù)轉移轉化與社會(huì )能源結構優(yōu)化緊密結合,促進(jìn)烯烴工業(yè)結構優(yōu)化并保證原料多元化發(fā)展,為保障國家能源安全,優(yōu)化國內能源消費結構,促進(jìn)煤代油戰略的進(jìn)一步實(shí)施發(fā)揮了重大的作用。

  巨大的經(jīng)濟效益 從科研中來(lái)到社會(huì )中去

  作為***代DMTO技術(shù)投入生產(chǎn)的神華包頭是我國煤制烯烴國家示范項目,裝置規模為每年180萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)60萬(wàn)噸烯烴(***終產(chǎn)品為乙二醇和聚丙烯)。2011年,其正式開(kāi)始商業(yè)化運營(yíng),大連化物所同時(shí)也在孵化第二代技術(shù),現在,第二代技術(shù)已經(jīng)投廠(chǎng),即將開(kāi)工運行。DMTO技術(shù)累計實(shí)現許可20套大型工業(yè)裝置,合計烯烴總產(chǎn)能1126萬(wàn)噸/年,這些裝置的建設預計可拉動(dòng)上下游投資約2500億元,新增產(chǎn)值1200億元,實(shí)現新增就業(yè)約17000人,截止目前,DMTO技術(shù)獲得了巨大的經(jīng)濟效益,已開(kāi)工裝置總產(chǎn)值約500億元,利稅超過(guò)100億元。

  2014年,DMTO工業(yè)裝置進(jìn)入開(kāi)工的***期,全年已有5套工業(yè)裝置相繼投產(chǎn)運行,分別是延長(cháng)靖邊、中煤榆林、華夏寶豐、山東神達,以及蒲城能化(第二代技術(shù))等工業(yè)裝置,新增烯烴產(chǎn)能280萬(wàn)噸/年,新增經(jīng)濟效益超過(guò)60億元。已投產(chǎn)的7套DMTO裝置的烯烴總產(chǎn)能已經(jīng)達到400萬(wàn)噸烯烴/年,帶動(dòng)了我國甲醇戰略型新興產(chǎn)業(yè)的快速形成。其中,2013年在我國沿海寧波禾元投產(chǎn)運行的工業(yè)裝置還成為海外購置甲醇原料的特色試點(diǎn)。這對于缺乏煤炭資源、但是烯烴需求旺盛的沿海發(fā)達地區經(jīng)濟發(fā)展具有重要的借鑒意義。DMTO技術(shù)對傳統石油化工和煤化工產(chǎn)業(yè)布局具有深刻的影響。運用其進(jìn)行海外天然氣(頁(yè)巖氣)制烯烴是開(kāi)拓海外市場(chǎng),擴大DMTO技術(shù)商業(yè)化運營(yíng)的重要戰略。目前為止,潛在海外客戶(hù)已達到20余家。

  在DMTO技術(shù)拉動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的同時(shí),項目團隊依舊耕耘于科技前沿,持續創(chuàng )新發(fā)展,授權發(fā)明***達共63項,國內34項。

  時(shí)下綠色能源發(fā)展備受關(guān)注,劉中民研究團隊表示,DMTO技術(shù)產(chǎn)生的污染符合國家標準,同時(shí)在控制范圍內已降至zui小。劉中民研究員認為,不僅僅是中國面臨著(zhù)缺油富煤的資源國情,全世界范圍內也是如此,煤制烯烴相對成本低,污染小,利潤巨大。長(cháng)遠來(lái)看,煤代油制烯烴將會(huì )成為趨勢。

  科學(xué)是一種研究境界,其目標必將是惠及人民和社會(huì )發(fā)展。DMTO技術(shù)的工業(yè)發(fā)展及商業(yè)成功運作無(wú)疑證明了這一點(diǎn)。大連化物所項目團隊具有前瞻性的戰略眼光及堅持不懈的科研精神,從科研中來(lái),到社會(huì )中去。


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