2014年度國(guó)家科技獎(jiǎng)化學(xué)化工類項(xiàng)目解讀

    1月9日，2014年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京隆重舉行。今年共有52個(gè)化學(xué)化工類項(xiàng)目獲獎(jiǎng)，彰顯了化工行業(yè)原始創(chuàng)新、自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新能力不斷提升。
    本年度獲獎(jiǎng)項(xiàng)目涵蓋了油氣開采、現(xiàn)代煤化工、化工新材料、農(nóng)用化學(xué)品等領(lǐng)域。其中，能源、資源領(lǐng)域仍然是創(chuàng)新成果高產(chǎn)區(qū)，超深水半潛式鉆井平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目榮獲科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。初次登場(chǎng)亮相的煤化工一鳴驚人，甲醇制取低碳烯烴(DMTO)技術(shù)獲得技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。元壩超深層生物礁大氣田高效勘探及關(guān)鍵技術(shù)、超深井超稠油高效化學(xué)降粘技術(shù)研發(fā)與工業(yè)應(yīng)用均獲得科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。此外，學(xué)科交叉融合創(chuàng)新也是本次獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的一大亮點(diǎn)。獲獎(jiǎng)成果大都順應(yīng)了新常態(tài)下石化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)自主創(chuàng)新技術(shù)的迫切需求，為今后加快行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了源動(dòng)力。
    煤化工首次亮相即折桂
    現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃興起是近年來(lái)石油和化工行業(yè)的一大熱點(diǎn)和亮點(diǎn)，其中煤制烯烴更是作為現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的代表而備受關(guān)注。此次，煤化工項(xiàng)目初次亮相國(guó)家科技獎(jiǎng)就一舉折桂，榮獲技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。這是我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)擁有強(qiáng)大原始創(chuàng)新能力的一個(gè)縮影，同時(shí)也肯定了我國(guó)在全球甲醇制烯烴領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。
甲醇制取低碳烯烴包括主產(chǎn)混合烯烴技術(shù)(MTO)和主產(chǎn)丙烯技術(shù)(MTP)，是煤基烯烴技術(shù)路線的關(guān)鍵所在。20多年來(lái)，隨著石油價(jià)格的多次波動(dòng)， 國(guó)際上僅有美國(guó)、德國(guó)的兩三家企業(yè)還在堅(jiān)持該領(lǐng)域的研究， 中國(guó)以大連化物所DMTO技術(shù)為代表的研發(fā)成果一直居于世界前列。業(yè)內(nèi)專家表示，大連物化所DMTO技術(shù)率先實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)工業(yè)應(yīng)用從無(wú)到有的突破， 完成了世界首次甲醇制烯烴工業(yè)性試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)， 取得了一系列原始性創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)明。
    據(jù)了解，DMTO專用催化劑已于2008年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);目前，DMTO已經(jīng)許可建設(shè)20套工業(yè)化裝置， 對(duì)應(yīng)烯烴年產(chǎn)能1126萬(wàn)噸。其中，第一套為世界首套煤制烯烴項(xiàng)目，年產(chǎn)60萬(wàn)噸烯烴裝置于2010年8月投產(chǎn)，已經(jīng)運(yùn)行3年以上; 第二套裝置于2013年2月投產(chǎn)。
    乙烯和丙烯是重要的基本有機(jī)原料，發(fā)展煤制烯烴技術(shù)，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展和能源安全，DMTO 作為煤化工產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)不僅促進(jìn)了我國(guó)烯烴原料多元化和石油替代戰(zhàn)略的實(shí)施， 還帶動(dòng)了甲醇制烯烴新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
    中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)的有關(guān)專家表示， 原始創(chuàng)新一直是石化行業(yè)的短板， 但它在各種創(chuàng)新模式中處于核心地位， 是其他創(chuàng)新的源泉。本次DMTO 技術(shù)折桂可謂是實(shí)至名歸， 它不僅可以激發(fā)石化行業(yè)原始創(chuàng)新的活力， 還將提升行業(yè)在國(guó)際科技創(chuàng)新領(lǐng)域的實(shí)力與水平。
    助力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
    《“十二五” 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》指出，要引導(dǎo)和加強(qiáng)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新工作，著力提升自主創(chuàng)新能力， 促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)，不斷增強(qiáng)我國(guó)工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。目前我國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)已進(jìn)入以結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)和市場(chǎng)化改革為主要特征的發(fā)展新階段。產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，產(chǎn)品附加值低， 同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重等問(wèn)題， 迫切需要行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此過(guò)程中，技術(shù)無(wú)疑是多數(shù)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的抓手，同時(shí)也是難點(diǎn)。
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技部有關(guān)專家表示， 科技創(chuàng)新引領(lǐng)轉(zhuǎn)型升級(jí)是石化企業(yè)蓬勃發(fā)展的不竭動(dòng)力。本次獲獎(jiǎng)的化學(xué)化工類項(xiàng)目中， 很大一部分將解決企業(yè)在節(jié)能減排、“三廢” 利用等方面的難題， 從而提升整個(gè)石化產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平， 助力行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
    榮獲技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的黃磷尾氣催化凈化技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目就是技術(shù)創(chuàng)新助力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)例證。黃磷生產(chǎn)過(guò)程中伴生的大量尾氣，CO含量高達(dá)85%-95%，是凈化難度最大的復(fù)雜有毒
    有害工業(yè)廢氣之一，已困擾世界黃磷行業(yè)一百多年。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)15 年持續(xù)系統(tǒng)研發(fā)， 在復(fù)雜有毒有害工業(yè)廢氣凈化關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備研發(fā)上取得突破。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)還原性廢氣中多形態(tài)磷、硫、砷、氰等雜質(zhì)的深度氧化凈化，使黃磷尾氣中CO和磷、硫高效資源化利用成為可能。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了尾氣中共存有機(jī)硫和HCN兩類難氧化雜質(zhì)的精脫除， 從而獲得了高品質(zhì)CO原料氣。
    目前國(guó)內(nèi)采用該項(xiàng)目成果已建成黃磷尾氣凈化與利用裝置33 套，在煤化工等行業(yè)建成凈化裝置14 套。按黃磷產(chǎn)能計(jì)，已占有凈化市場(chǎng)21.5%的份額，覆蓋全國(guó)黃磷產(chǎn)能的40.6%以上，累計(jì)凈化黃磷尾氣39.4億立方米， 折合節(jié)約標(biāo)煤168.4萬(wàn)噸， 減排CO2113萬(wàn)噸，累計(jì)新增產(chǎn)值23.9億元。
    再如， 獲得技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的有機(jī)廢物生物強(qiáng)化腐殖化及腐植酸高效提取循環(huán)利用技術(shù)，首次提出了有機(jī)廢物限制礦化、高效定向腐殖化的新思路， 創(chuàng)建了規(guī)模聚集下的有機(jī)廢物有機(jī)質(zhì)高效利用的新模式。該成果解決了傳統(tǒng)堆肥三大技術(shù)難題： 腐殖化效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差和二次污染控制難， 改變了傳統(tǒng)有機(jī)肥難以標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)法進(jìn)入國(guó)家主流通路的狀況，讓古老的農(nóng)耕文明插上了科技的翅膀，煥發(fā)新生。截至目前，應(yīng)用該技術(shù)已在國(guó)家餐廚廢棄物資源化利用試點(diǎn)城市中建設(shè)了14個(gè)處理廠。
    此外， 高酸重質(zhì)原油全額高效加工的技術(shù)創(chuàng)新及工業(yè)應(yīng)用等綠色環(huán)保、節(jié)能減排的創(chuàng)新成果，都有助于提高能源資源的利用效率，加大污染物的處理力度，從而加快推進(jìn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
    學(xué)科交叉大放異彩
    中國(guó)科協(xié)一位專家在接受媒體采訪時(shí)曾表示，科技發(fā)展的關(guān)鍵在于學(xué)科交叉融合。我國(guó)在科技創(chuàng)新方面落后于人，很大程度上是因?yàn)閷W(xué)科不能交叉，或者交叉得不夠。在此次的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中，中國(guó)化工報(bào)記者發(fā)現(xiàn)，石化行業(yè)的學(xué)科融合項(xiàng)目正在逐漸增加，并碰撞出多項(xiàng)創(chuàng)新火花。
    在化學(xué)工程與材料交叉技術(shù)領(lǐng)域， 獲得技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的新型功能化超順磁性顆粒的制備及在分離技術(shù)中的應(yīng)用，發(fā)明了多種超順磁性顆粒制造方法和表面功能化等新技術(shù)，創(chuàng)制了相關(guān)應(yīng)用裝置，率先實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模制備，并在蛋白質(zhì)分離等方面得到應(yīng)用。而此前，雖然德國(guó)和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開展了長(zhǎng)期的研發(fā)工作， 但迄今國(guó)際上仍鮮見(jiàn)大規(guī)模應(yīng)用的報(bào)道。
    目前，該項(xiàng)目已獲授權(quán)發(fā)明專利20項(xiàng)。所發(fā)明的氨基硅烷偶聯(lián)劑修飾超順磁性SiO2納米顆粒的方法已成為國(guó)際同行廣泛采用的經(jīng)典方法。業(yè)內(nèi)專家表示，該應(yīng)用基礎(chǔ)研究在學(xué)科建設(shè)上推動(dòng)了我國(guó)材料化學(xué)工程研究的發(fā)展，也為其他化學(xué)、材料、生物和化工過(guò)程結(jié)合的過(guò)程設(shè)計(jì)和實(shí)施提供科學(xué)方法和借鑒。
縱觀我國(guó)近些年來(lái)的科技發(fā)展不難看出，許多重大科技新突破均源自學(xué)科之間的交叉融合。可以預(yù)見(jiàn)， 不同學(xué)科的交叉融合將對(duì)石化產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究工作產(chǎn)生積極的推進(jìn)作用，這將是孕育行業(yè)技術(shù)革命的沃土。
    創(chuàng)新之錘打破壟斷
    打破多項(xiàng)國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)稀缺產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化， 也是本年度獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的一大特點(diǎn)。獲得科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的新一代高性能苯乙烯類熱塑性彈性體(SEBS)成套技術(shù)，在聚合物微觀結(jié)構(gòu)控制、茂金屬加氫技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備工程化等方面取得了重大突破， 實(shí)現(xiàn)了我國(guó)SEBS制備技術(shù)及產(chǎn)品從無(wú)到有、從有到精、從精到強(qiáng)的跨越式發(fā)展，打造了中國(guó)新一代SEBS的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，開發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，增強(qiáng)了我國(guó)在高端合成橡膠領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
    據(jù)了解，SEBS在業(yè)界有橡膠黃金之稱， 鑒于前驅(qū)體結(jié)構(gòu)的多樣性、合成工藝的復(fù)雜性，其生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期被美國(guó)和日本公司壟斷， 導(dǎo)致SEBS進(jìn)口價(jià)格高達(dá)5萬(wàn)-8萬(wàn)元/噸， 嚴(yán)重影響了中國(guó)SEBS下游產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)曾有多家單位進(jìn)行過(guò)SEBS小試研究， 但在聚合物微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制和加氫技術(shù)方面未能取得突破。
    萬(wàn)噸級(jí)SEBS成套技術(shù)的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化， 滿足了國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，提高了我國(guó)醫(yī)用、消費(fèi)類電子、日用品等與國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前，項(xiàng)目產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率近60%，市場(chǎng)價(jià)格與產(chǎn)業(yè)化前相比下降約50%，打破了國(guó)外產(chǎn)品及技術(shù)壟斷。