您好,欢迎光临汇桔!请免费注册
当前位置:首页 > 资讯首页 > 科技前沿 > 正文

“煤代油”技术助我国破石油制约

来源:经济日报   2015-01-20 16:20:44   点击:

导读: 上世纪70年代石油危机后,我国下决心找到打破石油制约的新路径。甲醇制取低碳烯烃技术(DMTO)的研发工作由此展开。

1月9日举行的国家科学技术奖励大会上,甲醇制取低碳烯烃技术(DMTO)获得国家技术发明奖一等奖。而此时,国际石油价格刚探底50美元一桶。这项以“煤代油”为标志的技术又一次面对这样的质疑:“油价便宜了,这个技术用处还大吗?”

专利

在30年的研发过程中,每当油价下跌,便质疑声不断。“好在我们的研发工作没有因为市场的变化而中断。对DMTO这样关系到国家能源安全的重大技术,需要的是前瞻的眼光、长远的布局、持续的攻关。”DMTO技术总负责人、中科院大连化学物理研究所副所长刘中民对这一点非常笃定,“我国石油短缺的事实无法改变,我们终究要找到替代的办法。”事实证明,即使油价下跌,DMTO依然具有优势,显示出技术的力量。

乙烯、丙烯等低碳烯烃,是重要的有机化工原料,被视为现代化学工业的基石。看似生疏的字眼,在我们的生活中却须臾不可或缺。以其为原料生产的下游产品,被广泛应用在我们生活的各个方面。依靠传统技术,烯烃都是由石油炼制。

有没有一种技术可以用我国资源相对丰富的煤炭替代石油制取烯烃呢?这一课题刚提上日程,就激发起科技界的攻坚热情,中科院大连化学物理研究所责无旁贷地接受了这一世界难题的挑战。

30年的持续创新,是一场矢志不渝的马拉松。在这漫长的长跑中,最艰难的路段往往出现在油价下跌、石油紧缺看似缓解的市场乐观时期,这让研发团队有些尴尬。上世纪90年代中期,大连化物所在完成“合成气经由二甲醚制取烯烃工艺”技术年产60吨烯烃的中试后,国际油价出现大幅下跌,每桶最低时到了10美元,研究工作转入低潮。“企业一算账,技术很好但不能挣钱,没有人肯给我们投资。”刘中民向“娘家”中科院求助,院里直接拨付了100万元的专款,使研究得以延续。

30年的持续创新,也是一场薪火相传的接力赛。说起DMTO技术研发的前辈,刘中民总要从“老师的老师”说起。他这个当年的“小字辈”,29岁时就被选为甲醇制烯烃课题组组长,成为所里最年轻的课题组组长,而接力棒到他手里时,已经是第三代了。

接力不仅是人才的传承,还有技术的更迭。第一代甲醇制烯烃成功之后,他们就已经开始着手准备新一代技术,为保持技术的领先,现在已经储备了第三代技术。“光盯一个技术可能有问题,要多方位地考虑问题。”刘中民说,“比如我们不仅做甲醇制烯烃,还要盯着合成气制烯烃,从这一点上说,仅有一心一意是不够的。”

“最需要支持的时候找不到钱,成功后追着投钱”这是我国创新活动中遇到最多的“通病”

对于工业领域的重大工程装置,没有“一招鲜”,有的是众多技术的组合和一系列基础研究的突破,DMTO需要解决的是与反应原理、催化剂、反应工艺相关的一系列科学和技术难题。而实验室的成功只是迈出一小步,真正的考验还在后面——中试、工业性实验、万吨级、10万吨级、百万吨级实验装置。每一次递进都不是简单的放大、增加,而是工艺的换代、流程的再造。

截至目前,DMTO已开工装置总产值达到了500亿元,实现利税100亿元,已经签订了19套工业装置的技术实施许可合同,打通了石油化工和煤化工的通道,一个新兴的烯烃战略产业正在快速形成。

现在的大连化物所已经成为“技术明星”,受到追捧,不仅国内的项目,国外的用户、合作意向也纷至沓来。

“最需要支持的时候找不到钱,成功后追着投钱。”他们遇到的是我国创新活动中的通病。

企业作为最重要的创新单元,如果在产业化的前端具有对市场的超前判断,了解创新规律,积极参与到创新链之中,会大大提高创新的成功率。

2004年,国际油价开始回升。陕西省作为煤炭大省计划建设煤制烯烃项目,并为此成立了国有公司。在认真听取了政府经济顾问的意见后,陕西省当机立断,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,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。

产、学、研紧密地捆绑,为DMTO技术最终取得成功奠定了基础。在大连化物所中试研究成果的基础上,洛阳石化工程公司发挥其国内一流的工程技术优势,一套年加工1.67万吨甲醇的工业化试验装置在陕西建成。建设这个世界级的DMTO工业化试验装置,所有设备、材料全部国产。通过这一工业性试验,开发出我国自主知识产权的DMTO工业化成套技术。

搞工程化和产业化的项目,能否将各创新单元密切联系起来关系到最终成败,而技术产业化的过程,就是创新链完善的过程。刘中民认为:“在与工程设计公司的合作中将相关的技术打包,这样才能将原有停留在实验室和中试阶段的技术,变成一个让企业容易接受的科技包,以这样的方式再和企业对接成功率会高很多。”

我国首个DMTO工业性试验完成后,其在国际上那个最强劲的美国竞争对手的地位就被彻底取代了。

当人们问起DMTO的“D”有什么特殊含义时,张涛院士自豪地解释:“D是‘大连’的汉语拼音首字母。”这项革命性的技术永久标注了“中国制造”的印记。

创新者强,领先者胜。DMTO研发的这么多年里,一直有着强劲的对手,美国一家公司既有大规模工业化运转和集成技术的优势,也是国外唯一能对外进行DMTO技术实施许可的跨国公司,在2004年以前,它的技术研发水平基本与大连化物所同步,并一直在说服我国的石化用户直接应用其技术,并进行数万倍的工业放大,但大连化物所的首个DMTO工业性试验完成后,其在国际上的地位就被彻底取代了。

在刘中民的办公室里挂着一张神华包头60万吨/年煤制烯烃项目图表,图中各技术链条对应着掌握该技术国家的国旗,其中五星红旗被醒目地标在甲醇制烯烃的位置上。这是煤制烯烃工业技术中的“关键一环”,也是让刘中民最为骄傲的——完全拥有自主知识产权

2014年,是DMTO工业装置开工的高潮期,全年已有延长靖边、中煤榆林、宁夏宝丰、山东神达DMTO工业装置,以及蒲城能化(第二代技术)等5套工业装置相继投产运行,新增烯烃产能280万吨/年,新增经济效益超过60亿元。已投产的7套DMTO装置的烯烃总产能已经达到400万吨/年,带动了我国甲醇制烯烃战略型新兴产业的快速形成。2015年,计划有5套DMTO工业装置建成投产。

随着北美页岩气的开发,天然气价格走低,为DMTO技术在海外市场应用提供了发展机遇。“一方面,可在当地建设DMTO及烯烃下游联合装置;另一方面,美国正掀起甲醇生产的热潮,中国是他们的主要目标市场,可以稳定为我们提供廉价甲醇原料,有利于我国沿海地区DMTO产业的发展。”有了成功的底气,他们雄心勃勃,又头脑清醒。

汇桔网微信二维码

    新浪微博

    400 0033 815