大腕兒云集，共謀催化精細化工

圖為四川天華股份有限公司技術(shù)人員正在給2.5萬噸/年丁二醇裝置更換催化劑。 (黃貴春 攝)

　　從事精細化工催化產(chǎn)業(yè)的工作者們有自己的家了!近日，精細化工催化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立，這是精細化工與催化行業(yè)的首個技術(shù)聯(lián)盟。這個聯(lián)盟云集了精細化工催化產(chǎn)業(yè)中諸如何鳴元、歐陽平凱、段雪、張濤等多位知名院士，也集合了清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京化工大學(xué)、天津大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所等頂級科研單位，還吸引了江蘇長青農(nóng)化股份有限公司、江蘇煥鑫新材料股份有限公司、淄博鵬達環(huán)?？萍加邢薰镜阮I(lǐng)先企業(yè)，更是得到了科技部、教育部、工信部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。那么這個聯(lián)盟成立的意義在哪兒，我國精細化工與催化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何以及聯(lián)盟中的“大腕兒”們又將為行業(yè)的發(fā)展做出哪些努力，中國化工報記者進行了采訪。

　　催化技術(shù)為何至關(guān)重要?

　　毋庸置疑，精細化工率(精細化工產(chǎn)值占化工總產(chǎn)值的比例)是衡量一個國家化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的重要指標。絕大多數(shù)精細化工產(chǎn)品以中間體、半成品和原料形式流向下游的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)群，并且其種類多、附加值高、用途廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，直接服務(wù)于國民經(jīng)濟諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)各個領(lǐng)域。大力發(fā)展精細化工己成為世界各國調(diào)整化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)、提升化學(xué)工業(yè)產(chǎn)能和擴大經(jīng)濟效益的戰(zhàn)略重點。北京化工大學(xué)教授段雪指出，美國、歐盟和日本等化學(xué)工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)的化工產(chǎn)品精細化率已達到70%，而目前我國的精細化率僅為40%左右。

　　“要想提高精細化工率，提高催化劑技術(shù)是核心，因為催化技術(shù)是精細化工行業(yè)的核心?！倍窝┱f。

　　據(jù)了解，精細化工是對催化技術(shù)高度依賴的產(chǎn)業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，全世界每年生產(chǎn)的60%的精細化工產(chǎn)品和80%的精細化工過程都與催化有關(guān)。催化技術(shù)包括催化劑、催化工藝和方法、關(guān)鍵設(shè)備與裝置以及工藝系統(tǒng)集成等多個方面。催化劑產(chǎn)生的價值一般是其自身的500～1000倍，在工業(yè)發(fā)達國家，催化劑及其催化技術(shù)已發(fā)展成為利潤豐厚的獨立產(chǎn)業(yè)。

　　“當前，催化技術(shù)創(chuàng)新是精細化工綠色和可持續(xù)發(fā)展的根本保證?！倍窝┱f。

　　縱觀國內(nèi)外精細化工的發(fā)展歷程發(fā)現(xiàn)，精細化工催化技術(shù)所起的作用體現(xiàn)在三個方面，也可謂經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：發(fā)展初期，以實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和單純追求精細化學(xué)品產(chǎn)量為目的，對催化技術(shù)的品質(zhì)要求不高，經(jīng)歷了一個粗放的發(fā)展階段;隨著降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益迫切，基于原有生產(chǎn)工藝的一批高效催化劑和先進催化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使精細化工進入了一個快速和追求品質(zhì)的發(fā)展階段;近年來，伴隨著建立資源和能源節(jié)約型企業(yè)、追求生產(chǎn)工藝環(huán)境友好和提倡綠色可持續(xù)發(fā)展呼聲的日益高漲，尤其在國外一些新概念催化劑和催化技術(shù)相繼問世，并在新的技術(shù)體系和技術(shù)平臺上使精細化工得到了進一步的發(fā)展。

　　段雪告訴中國化工報記者，我國是一個發(fā)展中大國，近20年來環(huán)境污染和資源浪費問題已成為制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素，在精細化工中表現(xiàn)得更加突出。因此人們已經(jīng)意識到僅依靠開發(fā)更有效的末端污染治理技術(shù)對環(huán)境的改善是有限的，開發(fā)環(huán)境友好技術(shù)從源頭杜絕污染是唯一的出路。新型催化技術(shù)對于精細化工發(fā)展的推動作用十分顯著。它不僅能夠大大提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，簡化生產(chǎn)步驟，還能夠消減、轉(zhuǎn)化或杜絕不希望的有毒有害副產(chǎn)品生成，從而可以更環(huán)境友好地組織各種精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。

　　據(jù)了解，近年來，以新型環(huán)境友好催化劑為基礎(chǔ)的環(huán)境友好催化技術(shù)在精細化工中已經(jīng)顯示了其重要作用和威力。以固體強酸替代液體酸催化技術(shù)、晶格氧替代分子氧的選擇性氧化技術(shù)、原子經(jīng)濟羰基化催化技術(shù)、高選擇性仿酶催化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、納米金屬及合金催化技術(shù)、強化傳質(zhì)與反應(yīng)的磁穩(wěn)定床技術(shù)、超臨界催化技術(shù)和離子液體催化技術(shù)為代表的一批催化新技術(shù)已經(jīng)在精細化工中獲得了應(yīng)用，不僅使產(chǎn)品生產(chǎn)效率成倍地提高和過程消耗大幅度降低，而且使污染性副產(chǎn)物降低到可以忽略的程度，原子經(jīng)濟性明顯。盡管新型催化技術(shù)在精細化工中的應(yīng)用仍然處于起步階段，但是已經(jīng)顯示了光明的發(fā)展前景，并為精細化工今后的發(fā)展起到示范作用。

　　同時，催化技術(shù)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵。相關(guān)專家介紹說，精細化工催化技術(shù)涵蓋催化劑載體和催化劑、反應(yīng)器、應(yīng)用技術(shù)工藝包和裝備一體化，其本身就是一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，與精細化工專用材料生產(chǎn)、貴重金屬產(chǎn)品生產(chǎn)、儀器儀表制造、設(shè)備設(shè)計與制造以及工程建設(shè)等部門和行業(yè)密切相關(guān)。新型催化技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用也將革命性和顛覆性地影響整個精細化工行業(yè)的發(fā)展，從而促進精細化工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級。一方面，新型催化技術(shù)的運用可以促進精細化工行業(yè)的技術(shù)升級，從而淘汰落后產(chǎn)能，發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)品，建立新的精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)體系。另一方面，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)將大大提高企業(yè)的產(chǎn)品競爭能力，以優(yōu)勢產(chǎn)品參與國內(nèi)外市場競爭，以市場需求確定產(chǎn)品的產(chǎn)量，使精細化工行業(yè)良性地可持續(xù)發(fā)展，呈現(xiàn)一個高效、環(huán)境友好和資源節(jié)約型的全新面貌的精細化工行業(yè)。

圖為中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長張濤院士在會議現(xiàn)場作報告。 (董文杰 供圖)

　　30%的差距是怎么造成的?

　　我國40%的精細化率與歐美發(fā)達國家70%的精細化率之間的差距顯而易見，那么是什么原因造成了這樣的差距，中國化工報記者通過采訪得到了以下的答案。

　　第一，技術(shù)開發(fā)投入不足影響創(chuàng)新能力提升。

　　現(xiàn)階段，我國精細化工行業(yè)科技研發(fā),尤其是催化新技術(shù)研發(fā)的投入嚴重不足，導(dǎo)致技術(shù)開發(fā)周期長，生產(chǎn)設(shè)備落后，創(chuàng)新體系尚待進一步完善。數(shù)據(jù)顯示，目前我國企業(yè)的開發(fā)費用僅為銷售額的1%～2%，遠低于國外精細化工公司8%～10%的投入比例。大部分精細化工企業(yè)尚處于力保生存的尷尬境地，無暇考慮技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研發(fā)。一種新型催化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用需要經(jīng)歷實驗室研究、中試和工程化研究以及產(chǎn)業(yè)化實施等階段，需要穩(wěn)定的資金與人力投入，一般歷時10年左右。因此，從現(xiàn)在做起，重視技術(shù)創(chuàng)新，強調(diào)科研以及優(yōu)質(zhì)人力資源的投入，調(diào)整和優(yōu)化精細化工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是我國精細化工行業(yè)提高創(chuàng)新能力的重要任務(wù)。

　　第二，環(huán)保問題嚴重影響可持續(xù)發(fā)展。

　　精細化工產(chǎn)品批量小、品種多，生產(chǎn)過程復(fù)雜而且步驟繁瑣，再加上長期依賴傳統(tǒng)催化技術(shù)，致使產(chǎn)品收率和產(chǎn)品純度較低，造成了較為嚴重的環(huán)境污染。精細化工“三廢”成分復(fù)雜，有毒污染物含量高、含鹽量高、色度高，尤其是含有許多“三致”類化合物、不可生物降解物或?qū)ι镆种莆?，?dǎo)致重大環(huán)境污染事故頻發(fā)以及癌癥高發(fā)地區(qū)不斷增加，嚴重危害著生態(tài)系統(tǒng)和人類的身體健康。精細化工的“三廢”治理難度和處理費用高也是近年來發(fā)達國家向發(fā)展中國家大規(guī)模產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的原因之一。目前，我國大部分精細化工企業(yè)由于資源和能源漲價而導(dǎo)致效益普遍偏低，難以承擔(dān)“三廢”處理的高昂費用，環(huán)境污染問題已成為精細化工從業(yè)單位可持續(xù)發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)。如何開發(fā)新型催化技術(shù)，從源頭上杜絕環(huán)境污染，貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是精細化工發(fā)展的當務(wù)之急。

　　第三，原始創(chuàng)新缺乏影響產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整。

　　精細化工是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展的關(guān)鍵是依靠科技創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，有效解決環(huán)境污染和資源浪費等問題。受傳統(tǒng)發(fā)展模式的影響，我國精細化工行業(yè)的自主創(chuàng)制嚴重不足，多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)裝置尚處于在上世紀70或80年代的水平，主要停留在對國外產(chǎn)品和技術(shù)的模仿以及工藝優(yōu)化上，原始創(chuàng)新較少。

　　原始創(chuàng)新需要國家和企業(yè)的高投入，但目前國內(nèi)高等院校和科研院所不具備廣泛開展應(yīng)用研究和工程化研究的條件和能力，而且企業(yè)受經(jīng)濟效益欠佳、環(huán)保投入高昂等條件的制約，寧可等先行者探路成功后再搭車，也不愿意冒高開發(fā)投入的風(fēng)險。歐美發(fā)達國家的大公司在技術(shù)上均是采取使用一代、儲備一代和開發(fā)一代的模式，不斷采用新的催化技術(shù)以維護其領(lǐng)先和壟斷地位，而且對先進技術(shù)采取嚴格封鎖和獨占策略。

　　我國精細化工技術(shù)發(fā)展滯后也嚴重影響了產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整，多數(shù)企業(yè)的規(guī)模偏小，經(jīng)濟效益較差，不符合規(guī)模經(jīng)濟的發(fā)展要求。歐美發(fā)達國家的跨國公司則是強強聯(lián)合，逐步形成了壟斷局面，如德固賽和美國塞拉尼斯在歐洲聯(lián)合建立了丙烯—羰基合成產(chǎn)品生產(chǎn)基地，羰基合成醇的年產(chǎn)量達到80萬噸，占歐洲市場供應(yīng)量的三分之一。鑒于我國精細化工行業(yè)的發(fā)展狀況，充分發(fā)揮高等院校和科研院所的技術(shù)開發(fā)先導(dǎo)作用并結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)的從業(yè)基礎(chǔ)和產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的實施能力，在以催化新技術(shù)為代表的系列新技術(shù)開發(fā)方面實現(xiàn)原始創(chuàng)新，是促進精細化工行業(yè)技術(shù)升級和提高國際競爭力的根本保證。

　　第四，產(chǎn)學(xué)研關(guān)聯(lián)度低影響核心競爭力的提高。

　　國外精細化工行業(yè)已率先實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整，并對一些精細化工產(chǎn)品實施了壟斷。受體制、發(fā)展模式的制約，我國精細化工的發(fā)展較為粗放，僅追求產(chǎn)品產(chǎn)量而忽視產(chǎn)品效益的現(xiàn)象十分普遍，原因是產(chǎn)學(xué)研關(guān)聯(lián)度低，尚未形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的技術(shù)研發(fā)、工業(yè)化技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)范發(fā)展模式，致使一些新技術(shù)不能及時得以利用，科技成果轉(zhuǎn)化率只有10%左右，錯失了高新技術(shù)產(chǎn)品、高效益產(chǎn)品的發(fā)展機遇。

　　盡管如此，改革開放30多年來，我國高等院校在基礎(chǔ)研究方面具有了長足的進步，在眾多領(lǐng)域一大批優(yōu)秀的科研成果在世界上占據(jù)了重要的學(xué)術(shù)和技術(shù)地位?？蒲性核闷渥陨韮?yōu)勢，在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和新技術(shù)開發(fā)方面做出了貢獻，起到了學(xué)術(shù)成果向技術(shù)成果延伸的橋梁作用。精細化工企業(yè)雖然自主創(chuàng)新能力不強，但經(jīng)過長期的發(fā)展，由小變大，由弱變強，具備了跨越式發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，體制、機制和發(fā)展模式的差異不應(yīng)該成為我國精細化工行業(yè)發(fā)展的摯肘，相反充分利用產(chǎn)學(xué)研合作的優(yōu)勢，建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，從而形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)的新模式，對促進精細化工行業(yè)技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高核心競爭能力具有重要意義。

　　創(chuàng)新聯(lián)盟未來要做什么?

　　既然，當前我國的精細化工催化產(chǎn)業(yè)存在如此種種問題，那么聯(lián)盟的成立將會起到什么樣的作用?中國化工報記者發(fā)現(xiàn)，聯(lián)盟成員單位中有從事精細化工催化技術(shù)基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究的高等院校，有從事催化材料、催化工藝和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的科研院所，也有從事產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)的精細化工企業(yè)，具備構(gòu)建完整的催化技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)和條件，還有來自教育部、科技部領(lǐng)導(dǎo)的支持，他們各自將怎樣出力，中國化工報記者分別對他們進行了采訪。

　　教育部科技司董維國指出，聯(lián)盟的成立恰逢國家正在實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，正在研討“十三五”我們各行各業(yè)從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從技術(shù)的進步，從競爭力的提升方面該做什么，這個聯(lián)盟匯聚了產(chǎn)學(xué)研，可以研討“十三五”或者更長時間段內(nèi)這個行業(yè)怎樣形成新的競爭點。

　　工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司副司長潘愛華告訴中國化工報記者，近期他們正在研究石化化工行業(yè)的科技創(chuàng)新問題，要全面提升原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新的能力，未來將會把一些課題交給聯(lián)盟進行研究，做好政策的支撐工作。

　　除了政府官員，行業(yè)的專家學(xué)者也表達了自己的打算。

　　中國科學(xué)院成都有機化學(xué)有限公司黨委書記王公應(yīng)給中國化工報記者講了他的親身經(jīng)歷：當時國內(nèi)草甘膦催化劑被一家外國公司壟斷，外國公司長期保持高價并且要求國內(nèi)企業(yè)需支付一年的費用。面對這種霸王條款，國內(nèi)企業(yè)也只能忍受著資金周轉(zhuǎn)的困難，一邊默默接受。于是他們通過三年的研發(fā)時間，研發(fā)除了同類產(chǎn)品，國外的產(chǎn)品價格立刻降了一半，外企還在國內(nèi)修了倉庫力求縮短供貨時間，對市場的重視程度大大提升。國內(nèi)企業(yè)立刻有了和國外企業(yè)談判的底氣。

　　“催化技術(shù)幾乎可以影響我國很多企業(yè)在國際上了話語權(quán)，但如何推動兩者更好的合作癥結(jié)在于創(chuàng)新模式使得科研院所和企業(yè)共同擔(dān)當風(fēng)險。比如企業(yè)出資，科研院所出技術(shù)，算50%入股，共同成立一個新公司，以后新公司無論是出售產(chǎn)品還是出售技術(shù)，按約定分成，這樣兩者都有了動力?！蓖豕珣?yīng)如是說。另外，針對“九五”之后國內(nèi)再無針對催化劑的專項基金情況，他還提出建議，希望聯(lián)盟能使相關(guān)機構(gòu)強強聯(lián)合，共同申請專項基金。

　　西北化工研究院院長劉國平對中國化工報記者說，企業(yè)做大做強離不開科技的支撐，科研單位只有從實際需求出發(fā)才能實現(xiàn)研究價值，所以當前科研機構(gòu)也更關(guān)注企業(yè)的需求，積極和他們溝通合作，不斷調(diào)整自己的研究方向，以求達到雙贏。

　　不過中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長張濤告訴中國化工報記者，很多企業(yè)只關(guān)注短平快的項目，經(jīng)常來研究所考察，就希望有技術(shù)成熟、見效快的項目。他希望以后能營造出基礎(chǔ)創(chuàng)新和原始創(chuàng)新的氛圍，引導(dǎo)企業(yè)去做長期的創(chuàng)新，而不是急于求成。

　　針對這些問題，聯(lián)盟理事長胡遷林指出，成員單位前期在圍繞精細化工催化技術(shù)的基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)和工程化研究上已經(jīng)具有良好的合作基礎(chǔ)。具有契約保障的聯(lián)盟將進一步強化聯(lián)盟成員單位之間的合作，促進聯(lián)盟成員單位之間的基礎(chǔ)—應(yīng)用基礎(chǔ)—工程化—產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新研究體系的建立和協(xié)作分工。聯(lián)盟的組建也有利于成員單位之間形成聯(lián)合開發(fā)、優(yōu)勢互補、利益共享和風(fēng)險共擔(dān)的創(chuàng)新合作機制，形成長期、持續(xù)和穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作關(guān)系。

　　今后，將充分利用聯(lián)盟成員單位的國家重點實驗室、企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心以及高等院校和科研院所的各類科技資源，使其利用最大化。建立精細化工生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、高等院校聯(lián)合的人才培養(yǎng)機制，加快培養(yǎng)適應(yīng)市場經(jīng)濟和全球競爭的技術(shù)創(chuàng)新人才。努力開拓思路，創(chuàng)新發(fā)展模式，建立精細化工行業(yè)催化技術(shù)創(chuàng)新信息交流和共享平臺，探索既適應(yīng)市場、滿足企業(yè)需求，又有利于推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的工作思路，加速精細化工行業(yè)催化技術(shù)創(chuàng)新的資源集成，突破制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)瓶頸。

　苯酐催化劑在苯酐生產(chǎn)中起到重要作用，催化劑經(jīng)過一定周期的運行，必須更換，裝填質(zhì)量的精度直接影響到苯酐生產(chǎn)的質(zhì)量和消耗。圖為銅化集團有機化工公司技術(shù)人員正在裝填新催化劑。