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煤化工技術(shù)研發(fā):可持續(xù)發(fā)展的催化劑

2012/8/6 8:52:06       

  煤化工產(chǎn)業(yè)是開灤集團(tuán)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)資源型企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重點支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前,開灤集團(tuán)擁有五大煤化工園區(qū)、八個煤化工公司,是河北省焦炭規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)鏈最長的獨立煤化工企業(yè),園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合利用水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。2011年,開灤煤化工產(chǎn)業(yè)收入已經(jīng)超過160億元。

  開灤煤化工產(chǎn)業(yè)從零開始,在短短幾年時間里,不僅形成了可以生產(chǎn)30多種產(chǎn)品的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈,而且已開始向新材料和精細(xì)化工領(lǐng)域延伸。這樣的信心,不僅
  來源于目前的成功,更
  來源于開灤集團(tuán)以“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的形式,搭建的煤化工技術(shù)研發(fā)平臺——開灤煤化工研發(fā)中心。

  動力——買得來技術(shù)買不來核心競爭力

  煤化工,這個產(chǎn)業(yè)從誕生起,就是以技術(shù)為核心的。作為一個在過去100多年時間里始終以采煤為主業(yè)的企業(yè),開灤集團(tuán)對煤化工技術(shù)的掌握,完全可以用“一張白紙”來形容。

  2004年10月,以中潤煤化工公司220萬噸/年焦化項目啟動為標(biāo)志,開灤集團(tuán)正式進(jìn)入煤化工行業(yè)。開灤集團(tuán)副總工程師、開灤煤化工研發(fā)中心主任房承宣見證了開灤煤化工產(chǎn)業(yè)近十年來的發(fā)展變化,對“技術(shù)”在煤化工領(lǐng)域的作用感觸頗深。房承宣說:“在這個領(lǐng)域,不掌握前沿技術(shù),就不會有高附加值的產(chǎn)品,就不會有核心競爭力”。

  事實上,這個領(lǐng)域常見的技術(shù)引進(jìn)方式是購買“工藝包”,通俗地講就是用買技術(shù)的方式組織生產(chǎn)。大型的煤化工項目,是技術(shù)含量高、環(huán)節(jié)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在國內(nèi)采用的煤化工工藝中,由國外掌控的核心技術(shù)占有很大比例。由于不掌握核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán),這種方式大多情況下只能解決某一環(huán)節(jié)的問題,買得來技術(shù),但買不來企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

  “開灤煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須通過自主技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新實現(xiàn)”——按照開灤集團(tuán)董事長、黨委書記張文學(xué)對煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的定位和要求,2009年6月,開灤集團(tuán)與北京化工大學(xué)聯(lián)合成立的煤化工研發(fā)中心正式掛牌。

  開灤煤化工研發(fā)中心的研發(fā)人員對核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)的認(rèn)知有著切身體會。2009年,根據(jù)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實際和國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,開灤將甲醇汽油列入了發(fā)展規(guī)劃。當(dāng)時,有一家掌握甲醇汽油配方技術(shù)的國內(nèi)公司希望通過提供技術(shù)支持與開灤展開合作,條件是在開灤出資500萬元人民幣購買該技術(shù)的基礎(chǔ)上,該公司以技術(shù)入股做甲醇汽油項目的控股股東——資金的作用在核心技術(shù)面前顯得如此蒼白乏力。

  面對苛刻條件,開灤煤化工研發(fā)中心的研發(fā)團(tuán)隊選擇自主研發(fā)。2010年3月,“甲醇汽油的研制與應(yīng)用”作為研發(fā)中心第一個自主研發(fā)項目正式立項。為提高效率,研發(fā)團(tuán)隊采用多人輪換倒班進(jìn)行實驗,有效縮短了研發(fā)周期。當(dāng)年5月底,主添加劑配方研制成功;6月初,該團(tuán)隊制定的《M15車用甲醇汽油》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過審定并備案、發(fā)布;7月中旬,研制出復(fù)合添加劑配方;9月上旬,該團(tuán)隊制定的《M15車用甲醇汽油》河北省地方標(biāo)準(zhǔn)通過河北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審定;9月底,正式送檢2個M15甲醇汽油樣品。

  這些按常規(guī)需要兩年時間完成的主要工作,被開灤的研發(fā)團(tuán)隊縮短到了6個月。同年11月上旬,河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院出具檢驗結(jié)果,開灤集團(tuán)研制的M15甲醇汽油各項指標(biāo)完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如今,開灤集團(tuán)已經(jīng)擁有了M15、M30車用甲醇汽油和車用甲醇汽油組分油的自主知識產(chǎn)權(quán),并且形成了完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。

  開灤集團(tuán)也因此被河北省確定為全省目前唯一的甲醇燃料生產(chǎn)銷售定點企業(yè),開灤的甲醇汽油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工作也就此進(jìn)入了實質(zhì)運作。

  智力——高起點選拔多渠道培養(yǎng)

  煤化工產(chǎn)業(yè)對開灤來說已經(jīng)算是新事物了,而剛起步?jīng)]幾年又要建立高端煤化工研發(fā)中心,需要的人才和技術(shù)從哪里來?

  開灤集團(tuán)的思路非常清晰:走“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的路子,以開灤煤化工產(chǎn)業(yè)為依托,充分發(fā)揮自有人才隊伍潛力和優(yōu)勢,引進(jìn)高校和科研院所的智力、技術(shù),把煤化工研發(fā)中心打造成“煤化工新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”的平臺和紐帶!把芯俊㈤_發(fā)、引進(jìn)、吸收”,這八個字簡明而又突出地定義了煤化工研發(fā)中心的職責(zé),也表明了開灤決策層對在煤化工產(chǎn)業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和自有核心技術(shù)的態(tài)度。

  掌握核心技術(shù)的前提,是要有具備專業(yè)素養(yǎng)的人才。國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)研究院常務(wù)副院長王一鳴在今年五月份召開的中國企業(yè)家年會上表示,一個企業(yè)是否有競爭力,最簡單的方式就是看人力資本存量,不要看固定資本存量,因為固定資本存量越來越不能說明問題。

  從煤化工產(chǎn)業(yè)起步到研發(fā)中心成立,不過六七年的時間,開灤煤化工產(chǎn)業(yè)的人力資本積累并不豐富。但對這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,開灤集團(tuán)確定的基本思路是“高起點、高定位”。在人力資源方面,進(jìn)入開灤煤化工產(chǎn)業(yè)的操作崗位員工,最低學(xué)歷要求是全日制大專以上學(xué)歷,管理和技術(shù)崗位則要求全部是相關(guān)專業(yè)的全日制本科或研究生學(xué)歷。這樣的要求,為煤化工研發(fā)中心研發(fā)團(tuán)隊的組建提供了人才保障。

  1981年出生的郭學(xué)華,是第一批進(jìn)入開灤集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)的化工領(lǐng)域?qū)I(yè)研究生,現(xiàn)在是開灤煤化工研發(fā)中心精細(xì)化工研究室的技術(shù)負(fù)責(zé)人,也是該研發(fā)中心兼職的科技管理工作負(fù)責(zé)人。

  2007年,郭學(xué)華從工業(yè)催化專業(yè)研究生畢業(yè)后,來到開灤工作。第一年,郭學(xué)華的工作崗位在中潤公司的一線車間;第二年進(jìn)入公司的生產(chǎn)技術(shù)部;第三年,他被選拔進(jìn)入開灤煤化工研發(fā)中心。目前,他主要承擔(dān)煤焦油下游萘系產(chǎn)品深加工技術(shù)的研發(fā)。郭學(xué)華說,研究生畢業(yè)后兩年多的生產(chǎn)部門工作經(jīng)歷,對現(xiàn)在的研發(fā)工作幫助很大,為研發(fā)工作提供了更加清晰的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)概念,讓自己的研發(fā)理念更加契合產(chǎn)業(yè)化的要求。

  郭學(xué)華的經(jīng)歷其實是開灤集團(tuán)在研發(fā)中心專業(yè)研發(fā)人員選用標(biāo)準(zhǔn)上的一個體現(xiàn)。目前,開灤煤化工研發(fā)中心已經(jīng)建立起了由12名研究生和5名本科生共17人組成的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊,建成了煤炭轉(zhuǎn)化、精細(xì)化工、新材料、清潔能源、環(huán)境保護(hù)和資源利用等五個研究室,各研究室的技術(shù)負(fù)責(zé)人都是和郭學(xué)華一樣的化工相關(guān)專業(yè)的八零后全日制研究生。

  比郭學(xué)華稍晚進(jìn)入研發(fā)中心的李建華是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的研究生,現(xiàn)在是該研發(fā)中心新材料研究室、環(huán)境保護(hù)和資源利用研究室兩個部門的技術(shù)負(fù)責(zé)人。從學(xué)校進(jìn)工廠再進(jìn)入產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域,李建華覺得很符合自己的愿望。他說,上學(xué)的時候,每次試驗成功都很有成就感,所以愿意從事這樣的工作。而現(xiàn)在,李建華正在追求更大的成就感——讓實驗室技術(shù)與產(chǎn)業(yè)對接,最終轉(zhuǎn)化成實實在在的產(chǎn)品。

  開灤煤化工園區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了廢水廢氣廢渣的零排放,對煤化工廢水經(jīng)過深度凈化處理后產(chǎn)生的納濾濃水和污泥,是按工業(yè)廢棄物進(jìn)行處理的。而李建華通過實驗發(fā)現(xiàn),園區(qū)每天產(chǎn)生的大量納濾濃水經(jīng)簡單處理后就可以回用,污泥干燥后還有很高的利用價值,除了具有熱值可以與動力煤摻燒外,還可以提取出化工染料。

  眼下,李建華承擔(dān)的研發(fā)項目之一就是納濾濃水和污泥的深度利用,這是他自己向研發(fā)中心提出后確定的。

  研發(fā)中心的每名研究人員都承擔(dān)著兩三個研發(fā)項目,但這些項目,并不都是來自研發(fā)中心的行政手段安排,大部分是每個研發(fā)人員根據(jù)開灤煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、市場趨勢和團(tuán)隊、個人專長推薦、確定的。在李建華看來,這種自己選項目的方式至少有三個好處:一是研發(fā)人員有興趣,愿意干;二是研發(fā)人員有壓力,更是動力;三是符合企業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

  開灤努力打造自己的煤化工專職研發(fā)隊伍,采取“專兼職結(jié)合,內(nèi)部培養(yǎng),外部引智,為我所用”的模式。一方面,以專職人員為骨干,研發(fā)中心定期組織“煤化工技術(shù)沙龍”,每期一個主題,邀請外部專家與生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)人員,介紹研發(fā)項目,進(jìn)行技術(shù)交流;另一方面,積極與科研院所和高校開展研發(fā)合作,目前已經(jīng)與十幾所國內(nèi)知名院校確立了合作項目,既鍛煉了隊伍又掌握了技術(shù)。

  同時,研發(fā)中心還根據(jù)擬解決的重大技術(shù)難題,啟動了研發(fā)項目帶頭人、博士后等高端科研人員的引進(jìn)工作。

  實力——掌握核心技術(shù)擁有知識產(chǎn)權(quán)

  開灤煤化工研發(fā)中心已經(jīng)擁有22項專利申請,取得了6項省級鑒定科技成果,負(fù)責(zé)起草制定了3項河北省地方標(biāo)準(zhǔn),是全國僅有的兩家省級醇醚燃料應(yīng)用技術(shù)檢測中心之一。今年6月份,開灤煤化工研發(fā)中心還被河北省委、省政府命名為河北省“巨人計劃”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊。

  三年來,開灤煤化工研發(fā)中心始終堅持兩條路徑搞研發(fā):一條路徑是為現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)服務(wù)的工藝改進(jìn);另一條路徑是為產(chǎn)業(yè)鏈延伸服務(wù)的產(chǎn)品研發(fā)。通過三年努力,已取得了一批科技成果,其中開灤煤化工專利戰(zhàn)略研究已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,煤化工園區(qū)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈接及能源高效綜合利用、污水系統(tǒng)深度處理技術(shù)、節(jié)水和中水回用關(guān)鍵技術(shù)等研究與示范應(yīng)用成果均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

  此外,開灤煤化工研發(fā)中心還申請了煤化工生產(chǎn)與工藝技術(shù)、催化劑制備、工業(yè)廢水處理與回用、海水淡化、公用工程島等方面的專利22項,其中5項已獲國家專利局授權(quán),初步建立了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的開灤煤化工核心技術(shù)體系。

  盡管開灤煤化工產(chǎn)業(yè)從發(fā)展之初引進(jìn)的就是國際國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)和裝備,但圍繞生產(chǎn)效率提高和節(jié)能減排的改良和創(chuàng)新也始終在進(jìn)行著。

  煤化工研發(fā)中心自成立后,圍繞開灤煤化工生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題,以挖掘技術(shù)升級改造為切入點,先后開展了耐硫除氧劑、精餾塔塔板改造、非芳烴分離、粗苯直接萃取蒸餾脫噻吩工藝、脫硫系統(tǒng)優(yōu)化、瀝青配煤煉焦、焦化廢水深度處理、園區(qū)中水回用工程、園區(qū)現(xiàn)有催化劑的替代、含硫干氣制環(huán)丁砜、煤調(diào)濕、蒸氨塔改造、氣柜密封油改質(zhì)、脫硫廢液提鹽處理、粉煤灰中提取氧化鋁、現(xiàn)有催化劑改性等技術(shù)分析調(diào)研工作,其中立項的蒸氨塔改造等一批項目已投入運行,解決了蒸氨換熱器的堵塞問題,有效減少了水蒸汽的循環(huán)浪費,降低了蒸汽消耗量,每年可節(jié)省相關(guān)費用500余萬元。

  “煤化工園區(qū)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈接及能源高效綜合利用”項目應(yīng)用后,不僅實現(xiàn)了開灤京唐港煤化工園區(qū)“三廢”零排放,而且從2008年至2011年已經(jīng)累計創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益6億多元;“煤化工園區(qū)污水系統(tǒng)深度處理技術(shù)研究與應(yīng)用”項目實施后,京唐港煤化工園區(qū)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)水率大幅提高,水質(zhì)明顯改善,污水總體回收率大于95%,每年減少新水消耗218.4萬噸;“煤化工園區(qū)節(jié)水和水回用關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范應(yīng)用”項目在中潤煤化工有限公司應(yīng)用后,年可回用污水500萬噸,減少污染物排放3600多噸,年節(jié)約生產(chǎn)成本近500萬元。

  在為產(chǎn)業(yè)鏈延伸服務(wù)的產(chǎn)品研發(fā)路徑上,開灤煤化工研發(fā)中心圍繞擁有“自主知識產(chǎn)權(quán)”的技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā),收獲頗豐。

  該中心研發(fā)的M15、M30車用甲醇汽油和組分油不僅擁有自主知識產(chǎn)權(quán),而且起草制定了《M15車用甲醇汽油》、《M30車用甲醇汽油》、《車用甲醇汽油組分油》等河北省地方標(biāo)準(zhǔn)。目前已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)品應(yīng)用和推廣階段并將在中陽新能源公司實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。據(jù)測算,一個10萬噸/年的M15甲醇汽油調(diào)配站每年直接創(chuàng)效可達(dá)8000萬元;加氫二甲苯合成二甲苯甲醛樹脂研究及工藝開發(fā)項目,采用新工藝和配方,合成過程中不產(chǎn)生廢水和廢酸,實現(xiàn)了產(chǎn)品的多樣化和綠色生產(chǎn),首次合成出了低粘度二甲苯甲醛樹脂,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,為加氫二甲苯的深加工開辟了一條新途徑,可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn);聚甲醛改性技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究項目,已經(jīng)研發(fā)出了達(dá)到或超過車用塑料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的聚甲醛復(fù)合材料,初步形成了具有增強(qiáng)、阻燃、增韌、耐磨、耐候等優(yōu)良特性的聚甲醛產(chǎn)品牌號六個。

  經(jīng)過三年發(fā)展,開灤煤化工研發(fā)中心已經(jīng)建成化學(xué)反應(yīng)、分離回收、高端儀器分析、催化劑評價、水質(zhì)分析以及精細(xì)化工、甲醇燃料、甲醇工藝、廢水處理等12間實驗室,其中甲醇燃料、甲醇工藝、廢水處理等三個相對獨立的實驗室已經(jīng)在業(yè)界具備了較強(qiáng)影響力。

  此外,開灤煤化工研發(fā)中心已成為國內(nèi)僅有的兩個省級醇醚燃料應(yīng)用技術(shù)檢測中心之一。開灤集團(tuán)還建成了唐山市煤化工工程技術(shù)研究中心,同時還與北京化工大學(xué)聯(lián)合成立了工程塑料改性研究中心,其“河北省煤基材料與化學(xué)品工程技術(shù)研究中心”也在建設(shè)中。

  更重要的是,與國家和河北省產(chǎn)業(yè)、科技發(fā)展相結(jié)合,一批新型煤化工、石油化工、新材料、新能源、精細(xì)化工領(lǐng)域的新技術(shù)新產(chǎn)品已經(jīng)納入了開灤煤化工研發(fā)中心的研發(fā)規(guī)劃。

  眾所周知,催化劑在煤化工生產(chǎn)工藝過程中不可或缺。對開灤的煤化工產(chǎn)業(yè)來說,研發(fā)中心就是產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸、可持續(xù)發(fā)展過程中的“產(chǎn)業(yè)催化劑”。不久的將來,經(jīng)過“產(chǎn)業(yè)催化劑”的催化,一塊煤在開灤集團(tuán)可生產(chǎn)的化工產(chǎn)品,將由現(xiàn)在32種,增加到70多種。

  
  來源:中國經(jīng)濟(jì)時報

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