“煤代油”： 30年持續(xù)創(chuàng)新啟示錄
來源：互聯(lián)網(wǎng) 時(shí)間：2015年01月20日
“缺油、少氣、富煤”，是我國能源結(jié)構(gòu)的特征。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油及石化產(chǎn)品的需求迅速增長，2013年我國原油產(chǎn)量2.1億噸，消費(fèi)量近5.14億噸，乙烯、丙烯產(chǎn)量3000萬噸，消費(fèi)量5934萬噸，供求矛盾突出，對外依存高，嚴(yán)重制約著國家經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。上世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，我國下決心找到打破石油制約的新路徑。甲醇制取低碳烯烴技術(shù)（DMTO）的研發(fā)工作由此展開。回首這場持續(xù)30年的“馬拉松”式創(chuàng)新壯舉，其帶給我們的思考和啟示顯得更加珍貴。
30年持續(xù)創(chuàng)新，最艱難的路段往往出現(xiàn)在油價(jià)下跌、石油緊缺看似緩解的市場樂觀時(shí)期，這讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)有些尷尬。
1月9日舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，甲醇制取低碳烯烴技術(shù)（DMTO）獲得國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。而此時(shí)，國際石油價(jià)格剛探底50美元一桶。這項(xiàng)以“煤代油”為標(biāo)志的技術(shù)又一次面對這樣的質(zhì)疑：“油價(jià)便宜了，這個(gè)技術(shù)用處還大嗎？”
在30年的研發(fā)過程中，每當(dāng)油價(jià)下跌，便質(zhì)疑聲不斷。“好在我們的研發(fā)工作沒有因?yàn)槭袌龅淖兓袛?。對DMTO這樣關(guān)系到國家能源安全的重大技術(shù)，需要的是前瞻的眼光、長遠(yuǎn)的布局、持續(xù)的攻關(guān)。”DMTO技術(shù)總負(fù)責(zé)人、中科院大連化學(xué)物理研究所副所長劉中民對這一點(diǎn)非常篤定，“我國石油短缺的事實(shí)無法改變，我們終究要找到替代的辦法。”事實(shí)證明，即使油價(jià)下跌，DMTO依然具有優(yōu)勢，顯示出技術(shù)的力量。
乙烯、丙烯等低碳烯烴，是重要的有機(jī)化工原料，被視為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石?？此粕璧淖盅郏谖覀兊纳钪袇s須臾不可或缺。以其為原料生產(chǎn)的下游產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用在我們生活的各個(gè)方面。依靠傳統(tǒng)技術(shù)，烯烴都是由石油煉制。
有沒有一種技術(shù)可以用我國資源相對豐富的煤炭替代石油制取烯烴呢？這一課題剛提上日程，就激發(fā)起科技界的攻堅(jiān)熱情，中科院大連化學(xué)物理研究所責(zé)無旁貸地接受了這一世界難題的挑戰(zhàn)。
30年的持續(xù)創(chuàng)新，是一場矢志不渝的馬拉松。在這漫長的長跑中，最艱難的路段往往出現(xiàn)在油價(jià)下跌、石油緊缺看似緩解的市場樂觀時(shí)期，這讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)有些尷尬。上世紀(jì)90年代中期，大連化物所在完成“合成氣經(jīng)由二甲醚制取烯烴工藝”技術(shù)年產(chǎn)60噸烯烴的中試后，國際油價(jià)出現(xiàn)大幅下跌，每桶最低時(shí)到了10美元，研究工作轉(zhuǎn)入低潮。“企業(yè)一算賬，技術(shù)很好但不能掙錢，沒有人肯給我們投資。”劉中民向“娘家”中科院求助，院里直接撥付了100萬元的專款，使研究得以延續(xù)。
30年的持續(xù)創(chuàng)新，也是一場薪火相傳的接力賽。說起DMTO技術(shù)研發(fā)的前輩，劉中民總要從“老師的老師”說起。他這個(gè)當(dāng)年的“小字輩”，29歲時(shí)就被選為甲醇制烯烴課題組組長，成為所里最年輕的課題組組長，而接力棒到他手里時(shí)，已經(jīng)是第三代了。
接力不僅是人才的傳承，還有技術(shù)的更迭。第一代甲醇制烯烴成功之后，他們就已經(jīng)開始著手準(zhǔn)備新一代技術(shù)，為保持技術(shù)的領(lǐng)先，現(xiàn)在已經(jīng)儲(chǔ)備了第三代技術(shù)。“光盯一個(gè)技術(shù)可能有問題，要多方位地考慮問題。”劉中民說，“比如我們不僅做甲醇制烯烴，還要盯著合成氣制烯烴，從這一點(diǎn)上說，僅有一心一意是不夠的。”
“最需要支持的時(shí)候找不到錢，成功后追著投錢”這是我國創(chuàng)新活動(dòng)中遇到最多的“通病”
對于工業(yè)領(lǐng)域的重大工程裝置，沒有“一招鮮”，有的是眾多技術(shù)的組合和一系列基礎(chǔ)研究的突破，DMTO需要解決的是與反應(yīng)原理、催化劑、反應(yīng)工藝相關(guān)的一系列科學(xué)和技術(shù)難題。而實(shí)驗(yàn)室的成功只是邁出一小步，真正的考驗(yàn)還在后面——中試、工業(yè)性實(shí)驗(yàn)、萬噸級、10萬噸級、百萬噸級實(shí)驗(yàn)裝置。每一次遞進(jìn)都不是簡單的放大、增加，而是工藝的換代、流程的再造。
截至目前，DMTO已開工裝置總產(chǎn)值達(dá)到了500億元，實(shí)現(xiàn)利稅100億元，已經(jīng)簽訂了19套工業(yè)裝置的技術(shù)實(shí)施許可合同，打通了石油化工和煤化工的通道，一個(gè)新興的烯烴戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)正在快速形成。
現(xiàn)在的大連化物所已經(jīng)成為“技術(shù)明星”，受到追捧，不僅國內(nèi)的項(xiàng)目，國外的用戶、合作意向也紛至沓來。
“最需要支持的時(shí)候找不到錢，成功后追著投錢。”他們遇到的是我國創(chuàng)新活動(dòng)中的通病。
企業(yè)作為最重要的創(chuàng)新單元，如果在產(chǎn)業(yè)化的前端具有對市場的超前判斷，了解創(chuàng)新規(guī)律，積極參與到創(chuàng)新鏈之中，會(huì)大大提高創(chuàng)新的成功率。
2004年，國際油價(jià)開始回升。陜西省作為煤炭大省計(jì)劃建設(shè)煤制烯烴項(xiàng)目，并為此成立了國有公司。在認(rèn)真聽取了政府經(jīng)濟(jì)顧問的意見后，陜西省當(dāng)機(jī)立斷，決定由陜西國有企業(yè)出資，和大連化物所一起完成工業(yè)性試驗(yàn)，在陜西建大型工業(yè)化裝置，試驗(yàn)的投資風(fēng)險(xiǎn)由陜西方面承擔(dān)。
產(chǎn)、學(xué)、研緊密地捆綁，為DMTO技術(shù)最終取得成功奠定了基礎(chǔ)。在大連化物所中試研究成果的基礎(chǔ)上，洛陽石化工程公司發(fā)揮其國內(nèi)一流的工程技術(shù)優(yōu)勢，一套年加工1.67萬噸甲醇的工業(yè)化試驗(yàn)裝置在陜西建成。建設(shè)這個(gè)世界級的DMTO工業(yè)化試驗(yàn)裝置，所有設(shè)備、材料全部國產(chǎn)。通過這一工業(yè)性試驗(yàn)，開發(fā)出我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DMTO工業(yè)化成套技術(shù)。
搞工程化和產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目，能否將各創(chuàng)新單元密切聯(lián)系起來關(guān)系到最終成敗，而技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的過程，就是創(chuàng)新鏈完善的過程。劉中民認(rèn)為：“在與工程設(shè)計(jì)公司的合作中將相關(guān)的技術(shù)打包，這樣才能將原有停留在實(shí)驗(yàn)室和中試階段的技術(shù)，變成一個(gè)讓企業(yè)容易接受的科技包，以這樣的方式再和企業(yè)對接成功率會(huì)高很多。”
我國首個(gè)DMTO工業(yè)性試驗(yàn)完成后，其在國際上那個(gè)最強(qiáng)勁的美國競爭對手的地位就被徹底取代了。
當(dāng)人們問起DMTO的“D”有什么特殊含義時(shí)，張濤院士自豪地解釋：“D是‘大連’的漢語拼音首字母。”這項(xiàng)革命性的技術(shù)永久標(biāo)注了“中國制造”的印記。
創(chuàng)新者強(qiáng)，領(lǐng)先者勝。DMTO研發(fā)的這么多年里，一直有著強(qiáng)勁的對手，美國一家公司既有大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)和集成技術(shù)的優(yōu)勢，也是國外唯一能對外進(jìn)行DMTO技術(shù)實(shí)施許可的跨國公司，在2004年以前，它的技術(shù)研發(fā)水平基本與大連化物所同步，并一直在說服我國的石化用戶直接應(yīng)用其技術(shù)，并進(jìn)行數(shù)萬倍的工業(yè)放大，但大連化物所的首個(gè)DMTO工業(yè)性試驗(yàn)完成后，其在國際上的地位就被徹底取代了。
在劉中民的辦公室里掛著一張神華包頭60萬噸/年煤制烯烴項(xiàng)目圖表，圖中各技術(shù)鏈條對應(yīng)著掌握該技術(shù)國家的國旗，其中五星紅旗被醒目地標(biāo)在甲醇制烯烴的位置上。這是煤制烯烴工業(yè)技術(shù)中的“關(guān)鍵一環(huán)”，也是讓劉中民最為驕傲的——完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
2014年，是DMTO工業(yè)裝置開工的高潮期，全年已有延長靖邊、中煤榆林、寧夏寶豐、山東神達(dá)DMTO工業(yè)裝置，以及蒲城能化（第二代技術(shù)）等5套工業(yè)裝置相繼投產(chǎn)運(yùn)行，新增烯烴產(chǎn)能280萬噸/年，新增經(jīng)濟(jì)效益超過60億元。已投產(chǎn)的7套DMTO裝置的烯烴總產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到400萬噸/年，帶動(dòng)了我國甲醇制烯烴戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)的快速形成。2015年，計(jì)劃有5套DMTO工業(yè)裝置建成投產(chǎn)。
隨著北美頁巖氣的開發(fā)，天然氣價(jià)格走低，為DMTO技術(shù)在***市場應(yīng)用提供了發(fā)展機(jī)遇。“一方面，可在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)DMTO及烯烴下游聯(lián)合裝置；另一方面，美國正掀起甲醇生產(chǎn)的熱潮，中國是他們的主要目標(biāo)市場，可以穩(wěn)定為我們提供廉價(jià)甲醇原料，有利于我國沿海地區(qū)DMTO產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”有了成功的底氣，他們雄心勃勃，又頭腦清醒。
30年持續(xù)創(chuàng)新，最艱難的路段往往出現(xiàn)在油價(jià)下跌、石油緊缺看似緩解的市場樂觀時(shí)期，這讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)有些尷尬。
1月9日舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，甲醇制取低碳烯烴技術(shù)（DMTO）獲得國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。而此時(shí)，國際石油價(jià)格剛探底50美元一桶。這項(xiàng)以“煤代油”為標(biāo)志的技術(shù)又一次面對這樣的質(zhì)疑：“油價(jià)便宜了，這個(gè)技術(shù)用處還大嗎？”
在30年的研發(fā)過程中，每當(dāng)油價(jià)下跌，便質(zhì)疑聲不斷。“好在我們的研發(fā)工作沒有因?yàn)槭袌龅淖兓袛?。對DMTO這樣關(guān)系到國家能源安全的重大技術(shù)，需要的是前瞻的眼光、長遠(yuǎn)的布局、持續(xù)的攻關(guān)。”DMTO技術(shù)總負(fù)責(zé)人、中科院大連化學(xué)物理研究所副所長劉中民對這一點(diǎn)非常篤定，“我國石油短缺的事實(shí)無法改變，我們終究要找到替代的辦法。”事實(shí)證明，即使油價(jià)下跌，DMTO依然具有優(yōu)勢，顯示出技術(shù)的力量。
乙烯、丙烯等低碳烯烴，是重要的有機(jī)化工原料，被視為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基石?？此粕璧淖盅郏谖覀兊纳钪袇s須臾不可或缺。以其為原料生產(chǎn)的下游產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用在我們生活的各個(gè)方面。依靠傳統(tǒng)技術(shù)，烯烴都是由石油煉制。
有沒有一種技術(shù)可以用我國資源相對豐富的煤炭替代石油制取烯烴呢？這一課題剛提上日程，就激發(fā)起科技界的攻堅(jiān)熱情，中科院大連化學(xué)物理研究所責(zé)無旁貸地接受了這一世界難題的挑戰(zhàn)。
30年的持續(xù)創(chuàng)新，是一場矢志不渝的馬拉松。在這漫長的長跑中，最艱難的路段往往出現(xiàn)在油價(jià)下跌、石油緊缺看似緩解的市場樂觀時(shí)期，這讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)有些尷尬。上世紀(jì)90年代中期，大連化物所在完成“合成氣經(jīng)由二甲醚制取烯烴工藝”技術(shù)年產(chǎn)60噸烯烴的中試后，國際油價(jià)出現(xiàn)大幅下跌，每桶最低時(shí)到了10美元，研究工作轉(zhuǎn)入低潮。“企業(yè)一算賬，技術(shù)很好但不能掙錢，沒有人肯給我們投資。”劉中民向“娘家”中科院求助，院里直接撥付了100萬元的專款，使研究得以延續(xù)。
30年的持續(xù)創(chuàng)新，也是一場薪火相傳的接力賽。說起DMTO技術(shù)研發(fā)的前輩，劉中民總要從“老師的老師”說起。他這個(gè)當(dāng)年的“小字輩”，29歲時(shí)就被選為甲醇制烯烴課題組組長，成為所里最年輕的課題組組長，而接力棒到他手里時(shí)，已經(jīng)是第三代了。
接力不僅是人才的傳承，還有技術(shù)的更迭。第一代甲醇制烯烴成功之后，他們就已經(jīng)開始著手準(zhǔn)備新一代技術(shù)，為保持技術(shù)的領(lǐng)先，現(xiàn)在已經(jīng)儲(chǔ)備了第三代技術(shù)。“光盯一個(gè)技術(shù)可能有問題，要多方位地考慮問題。”劉中民說，“比如我們不僅做甲醇制烯烴，還要盯著合成氣制烯烴，從這一點(diǎn)上說，僅有一心一意是不夠的。”
“最需要支持的時(shí)候找不到錢，成功后追著投錢”這是我國創(chuàng)新活動(dòng)中遇到最多的“通病”
對于工業(yè)領(lǐng)域的重大工程裝置，沒有“一招鮮”，有的是眾多技術(shù)的組合和一系列基礎(chǔ)研究的突破，DMTO需要解決的是與反應(yīng)原理、催化劑、反應(yīng)工藝相關(guān)的一系列科學(xué)和技術(shù)難題。而實(shí)驗(yàn)室的成功只是邁出一小步，真正的考驗(yàn)還在后面——中試、工業(yè)性實(shí)驗(yàn)、萬噸級、10萬噸級、百萬噸級實(shí)驗(yàn)裝置。每一次遞進(jìn)都不是簡單的放大、增加，而是工藝的換代、流程的再造。
截至目前，DMTO已開工裝置總產(chǎn)值達(dá)到了500億元，實(shí)現(xiàn)利稅100億元，已經(jīng)簽訂了19套工業(yè)裝置的技術(shù)實(shí)施許可合同，打通了石油化工和煤化工的通道，一個(gè)新興的烯烴戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)正在快速形成。
現(xiàn)在的大連化物所已經(jīng)成為“技術(shù)明星”，受到追捧，不僅國內(nèi)的項(xiàng)目，國外的用戶、合作意向也紛至沓來。
“最需要支持的時(shí)候找不到錢，成功后追著投錢。”他們遇到的是我國創(chuàng)新活動(dòng)中的通病。
企業(yè)作為最重要的創(chuàng)新單元，如果在產(chǎn)業(yè)化的前端具有對市場的超前判斷，了解創(chuàng)新規(guī)律，積極參與到創(chuàng)新鏈之中，會(huì)大大提高創(chuàng)新的成功率。
2004年，國際油價(jià)開始回升。陜西省作為煤炭大省計(jì)劃建設(shè)煤制烯烴項(xiàng)目，并為此成立了國有公司。在認(rèn)真聽取了政府經(jīng)濟(jì)顧問的意見后，陜西省當(dāng)機(jī)立斷，決定由陜西國有企業(yè)出資，和大連化物所一起完成工業(yè)性試驗(yàn)，在陜西建大型工業(yè)化裝置，試驗(yàn)的投資風(fēng)險(xiǎn)由陜西方面承擔(dān)。
產(chǎn)、學(xué)、研緊密地捆綁，為DMTO技術(shù)最終取得成功奠定了基礎(chǔ)。在大連化物所中試研究成果的基礎(chǔ)上，洛陽石化工程公司發(fā)揮其國內(nèi)一流的工程技術(shù)優(yōu)勢，一套年加工1.67萬噸甲醇的工業(yè)化試驗(yàn)裝置在陜西建成。建設(shè)這個(gè)世界級的DMTO工業(yè)化試驗(yàn)裝置，所有設(shè)備、材料全部國產(chǎn)。通過這一工業(yè)性試驗(yàn)，開發(fā)出我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DMTO工業(yè)化成套技術(shù)。
搞工程化和產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目，能否將各創(chuàng)新單元密切聯(lián)系起來關(guān)系到最終成敗，而技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的過程，就是創(chuàng)新鏈完善的過程。劉中民認(rèn)為：“在與工程設(shè)計(jì)公司的合作中將相關(guān)的技術(shù)打包，這樣才能將原有停留在實(shí)驗(yàn)室和中試階段的技術(shù)，變成一個(gè)讓企業(yè)容易接受的科技包，以這樣的方式再和企業(yè)對接成功率會(huì)高很多。”
我國首個(gè)DMTO工業(yè)性試驗(yàn)完成后，其在國際上那個(gè)最強(qiáng)勁的美國競爭對手的地位就被徹底取代了。
當(dāng)人們問起DMTO的“D”有什么特殊含義時(shí)，張濤院士自豪地解釋：“D是‘大連’的漢語拼音首字母。”這項(xiàng)革命性的技術(shù)永久標(biāo)注了“中國制造”的印記。
創(chuàng)新者強(qiáng)，領(lǐng)先者勝。DMTO研發(fā)的這么多年里，一直有著強(qiáng)勁的對手，美國一家公司既有大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)和集成技術(shù)的優(yōu)勢，也是國外唯一能對外進(jìn)行DMTO技術(shù)實(shí)施許可的跨國公司，在2004年以前，它的技術(shù)研發(fā)水平基本與大連化物所同步，并一直在說服我國的石化用戶直接應(yīng)用其技術(shù)，并進(jìn)行數(shù)萬倍的工業(yè)放大，但大連化物所的首個(gè)DMTO工業(yè)性試驗(yàn)完成后，其在國際上的地位就被徹底取代了。
在劉中民的辦公室里掛著一張神華包頭60萬噸/年煤制烯烴項(xiàng)目圖表，圖中各技術(shù)鏈條對應(yīng)著掌握該技術(shù)國家的國旗，其中五星紅旗被醒目地標(biāo)在甲醇制烯烴的位置上。這是煤制烯烴工業(yè)技術(shù)中的“關(guān)鍵一環(huán)”，也是讓劉中民最為驕傲的——完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
2014年，是DMTO工業(yè)裝置開工的高潮期，全年已有延長靖邊、中煤榆林、寧夏寶豐、山東神達(dá)DMTO工業(yè)裝置，以及蒲城能化（第二代技術(shù)）等5套工業(yè)裝置相繼投產(chǎn)運(yùn)行，新增烯烴產(chǎn)能280萬噸/年，新增經(jīng)濟(jì)效益超過60億元。已投產(chǎn)的7套DMTO裝置的烯烴總產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到400萬噸/年，帶動(dòng)了我國甲醇制烯烴戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)的快速形成。2015年，計(jì)劃有5套DMTO工業(yè)裝置建成投產(chǎn)。
隨著北美頁巖氣的開發(fā)，天然氣價(jià)格走低，為DMTO技術(shù)在***市場應(yīng)用提供了發(fā)展機(jī)遇。“一方面，可在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)DMTO及烯烴下游聯(lián)合裝置；另一方面，美國正掀起甲醇生產(chǎn)的熱潮，中國是他們的主要目標(biāo)市場，可以穩(wěn)定為我們提供廉價(jià)甲醇原料，有利于我國沿海地區(qū)DMTO產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”有了成功的底氣，他們雄心勃勃，又頭腦清醒。
