我所开发出甲烷干整抗积碳镍单原子催化剂
中科院“甲醇制取低碳烯烃技术”工业化纪实 (科学时报A12007-10/10)
时间:2007-10-10    栏目:传媒视角

中国煤化工高扬创新之帆

科学时报 2007-10-10 作者:郑千里

9月17日,中科院大连化物所与神华集团在京举行了60万吨/年甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术许可合同签订仪式。这是继今年8月15日“陕西榆林20万吨/年煤基烯烃工业化示范项目”技术许可合同签订后,大连化物所与企业签订的又一个DMTO工业生产技术许可合同。

根据国家发改委的批复,神华集团在包头市的煤经甲醇制烯烃项目将投资120余亿元建设,这标志着在科学发展观的指引下,具有我国自主知识产权的DMTO技术在走向工业化的道路上又迈出了关键一步,对我国清洁煤化工产业的发展无疑具有里程碑式的意义。

“我们创新的脚步从未停歇”

“要在国际竞争中最终取胜,就像是一场全面考验耐力的马拉松。”中科院大连化物所副所长、研究员刘中民感慨地说:“从上个世纪80年代开始,大连化物所看到国际的发展趋势和我国未来能源的需求,就成立了甲醇制取低碳烯烃课题组,为此,几代科研人员创新的脚步从来未敢停歇,才取得了这一系列阶段性的成果。”

进入20世纪90年代,新一代学术带头人刘中民带领课题组,对甲醇制取低碳烯烃开展更加深入的基础研究和应用研究,丰富了对MTO过程的认知,并在此基础上,形成了具有自主知识产权的一整套专利和技术。1995年,大连化物所完成了流化床MTO过程的中试运转,其发展的适合两段反应的催化剂及流化反应工艺达到国际先进水平。1996年,这一成果获中科院科技进步奖特等奖和原国家计委、国家科委与财政部联合颁发的“八五”重大科技成果奖。

“要有效地集成社会创新要素,竞争合作,才能提高我国科技成果转化与规模产业化的能力。”中科院在实施国家知识创新工程中逐步形成了这样的共识。中科院大连化物所在完成“八五”攻关任务后,向有关产业部门通报了MTO的中试结果,并进行了技术交流。一些长期从事催化裂化工艺和装置设计的专家认为,虽然中科院大连化物所进行MTO工艺所用的分子筛的研究开发工作已有20多年历史,注册了国内外24项专利技术,其试验结果主要技术指标略优于外国同行,但将中试技术直接放大用于建设工业规模的装置存在很大风险,提出了进行中间级的工业性试验的必要性。由此,大连化物所加紧与有关企业联系,着手准备进行工业性试验。

“一项成果实现工业化往往要经过一个漫长的过程,而核心技术的创新与发展也必须是持续不断的行为。”中科院大连化物所基于这一科学发展观的认识,在加强MTO技术推广的同时,又积极探索和发展新一代催化剂,并申请了专利,从根本上保持MTO技术的持续领先,并将这一具有自主知识产权的甲醇(或二甲醚)转化制取低碳烯烃技术命名为DMTO技术。

“从MTO到DMTO,一是从化学原理上,甲醇变成二甲醚用的是同一个催化剂,我们的工艺设计已经有了创新,DMTO同时含有甲醇和二甲醚两个技术。二是出于商业行为和知识产权保护的考虑,我们希望有自己的特色,所以起了个工艺代号,加上的这个‘D’,本身是二甲醚的英文字头的缩写,我们称之为二甲醚或者甲醇制烯烃;‘D’也隐含着‘大连’的意思。”刘中民道出其中的缘由。

陕西把工业性试验先行“抢”到手

2004年4月28日,时任陕西省省长的贾治邦、常务副省长陈德铭,省政府相关委办厅局、省属大型国企和地市县领导在陕西北端的县城府谷共商科技兴陕大计。会上,陕西省政府经济顾问李毓强教授郑重向省政府推荐:“中科院大连化物所的MTO试验项目处于世界科技前沿,项目仍处于实验室阶段,需要进行工业性试验,预计试验经费要六七千万元。如果陕西帮助他们完成工业试验,即可建大型的工业生产装置。陕北这么多优质煤要转化,提高附加值,目前最好的出路就要靠MTO。”

专家介绍说,MTO工艺的主要产品是乙烯和丙烯,它是以煤作为原料,替代以石油(或天然气)为原料生产乙烯、丙烯等化工产品的关键技术,是实现我国“以煤代油”战略的重要途径。按照目前采用MTO路线生产低碳烯烃取得的试验成果,以及甲醇生产装置大型化的发展现状和趋势来分析,MTO生产低碳烯烃与现在的石油路线相比,具有非常明显的经济优势。

过去,国外某公司也号称拥有MTO技术,但没有经过工业性试验,技术使用费要价却高达数亿元。陕西省政府领导认真听取了政府顾问的意见后,当机立断,决定由陕西国有企业出资和大连化物所一起完成工业性试验,然后在陕西建大型工业化装置。试验的投资风险由陕西方面承担。

任务落实到陕西省投资集团公司,该公司副总经理袁知中与李毓强教授联系后,五一长假第一天,袁知中在西安与李毓强教授经过商谈,通过我国石化专家王贤清和门存贵,与中科院大化所的DMTO首席科学家刘中民联系。

5月18日,袁知中和几位专家飞抵大连,当晚即与刘中民等开始了洽谈。很快,一份《合作意向书》送到省长贾治邦的办公桌上。但贾治邦却对陕西省发改委领导发话:“《意向书》没有约束力。让袁知中明天再去。一定要把合同签下来。”

第二次谈判开始,袁知中开口就说:“我们知道MTO技术是大化所几代科学家20多年不懈的科研结晶,不仅经济价值巨大,而且对国家战略安全具有重大意义。技术入门费要350万元并不多。我们给360万元怎么样?”大化所在场的4位谈判人员全愣了。刘中民满脸涨红,说:“我们要得少,你们却给得多,世上没这个道理!这绝对不行!”袁知中说:“要不再加20万元?380万元!”刘中民说:“360万元够了,够了!”袁知中说:“这条就不讨论了。360万元,合同一签立即付一半。开始执行合同,再付一半。”

后来大家成了朋友,刘中民向袁知中透露了个中“秘密”:“当时找我们合作的企业很多。我们已经和一家大企业谈到合同具体条文。你们打着省政府旗号,又有王贤清、门存贵二位老专家的引见,我们不能不接待。谁知你们高明,比我们的报价还多给了10万元。这充分显示出对我们的认可,充分显示出你们的诚意和大气。”

在陕西省委省政府的高度重视下,MTO这项具有挑战意义的重大试验装置项目从最初的谈判到全面启动,仅仅用了3个多月的时间。领导决策的高屋建瓴,实施单位的快速应对,终于把属于世界煤化工前沿的科研项目“抢”到了陕西。

在与社会创新价值链衔接中求发展

陕西省投资集团为DMTO项目的建设抽调了精兵强将,联合陕西煤业集团公司成立了陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司,泰国正大煤化有限公司也毅然加入风险投资行列,将2400多万等值外币几天内拨到新兴公司账上。全国政协委员、正大副总裁谢炳先生说:“我知道试验的风险很大,但我认为这个风险值得冒,因为国家需要。什么是好项目?解决国家需要的,就是好项目。试验如果成功了,我还想到世界上天然气便宜的地方去生产甲醇,拉回中国搞MTO,帮助国家解决能源问题。”

2004年8月2日,由新兴公司、大化所、洛阳公司三方合作,共同开发DMTO工业化成套技术正式启动。在大化所DMTO技术中试研究成果的基础上,利用洛阳公司国内一流的“流化催化裂化”工程技术经验,建设一套年加工1.67万吨甲醇的工业化试验装置,新兴公司负责全部投资和试验装置的建设运行管理工作。

中科院要面向国家战略需求干成大事,必须注重整合社会资源,加强与社会创新单元的密切联系。刘中民介绍说:“我们及时请洛阳这样的工程设计公司进来,更希望能与工程设计的人有良好的交流,形成无缝对接。与工程设计公司合作将技术打包,才能将技术变成企业容易接受的一个完整的成果。中科院要在讲基础性、战略性、前瞻性的前提下,在通过与社会创新价值链衔接中求发展。”

通过项目的带动,大化所甲醇制取低碳烯烃课题组也得到了壮大。刘中民说:“我们组里有一批‘牛人’,而且有的性格非常怪,但是研究人员哪有没性格的?只要你积极参与了工程,你必然就会形成合作精神。”

吕志辉曾在某产业部门的研究设计院当过研究室主任,收入是大化所的二倍多,来大化所读在职博士之前他对DMTO技术并不很了解,不过他有很好的化工底子,看好了DMTO项目,后来就主动留在了大化所,几年摸打滚爬下来,他变成了全国知名的煤化工专家。“吕志辉是我们项目在华县的三方联系人和现场负责人,我们所有的指令都是通过他的嘴说出来的,所以他的权威就奠定下来了。他现在的主要任务是对外技术推广。”刘中民介绍。

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