2014年度国家科技奖化学化工类项目解读

　　[中国化工报2015-01-12]1月9日，2014年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。今年共有52个化学化工类项目获奖，彰显了化工行业原始创新、自主创新、集成创新能力不断提升。
　　本年度获奖项目涵盖了油气开采、现代煤化工、化工新材料、农用化学品等领域。其中，能源、资源领域仍然是创新成果高产区，超深水半潜式钻井平台研发与应用项目荣获科技进步特等奖。初次登场亮相的煤化工一鸣惊人，甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术获得技术发明一等奖。元坝超深层生物礁大气田高效勘探及关键技术、超深井超稠油高效化学降粘技术研发与工业应用均获得科技进步一等奖。此外，学科交叉融合创新也是本次获奖项目的一大亮点。获奖成果大都顺应了新常态下石化行业转型升级对自主创新技术的迫切需求，为今后加快行业转型升级提供了源动力。
　　煤化工首次亮相即折桂
　　现代煤化工产业的蓬勃兴起是近年来石油和化工行业的一大热点和亮点，其中煤制烯烃更是作为现代煤化工产业的代表而备受关注。此次，煤化工项目初次亮相国家科技奖就一举折桂，荣获技术发明一等奖。这是我国煤化工产业拥有强大原始创新能力的一个缩影，同时也肯定了我国在全球甲醇制烯烃领域的领跑地位。
　　甲醇制取低碳烯烃包括主产混合烯烃技术(MTO)和主产丙烯技术(MTP)，是煤基烯烃技术路线的关键所在。20多年来，随着石油价格的多次波动，国际上仅有美国、德国的两三家企业还在坚持该领域的研究，中国以大连化物所DMTO技术为代表的研发成果一直居于世界前列。业内专家表示，大连物化所DMTO技术率先实现了核心技术工业应用从无到有的突破，完成了世界首次甲醇制烯烃工业性试验和工业化生产，取得了一系列原始性创新和技术发明。
　　据了解，DMTO专用催化剂已于2008年实现工业化生产;目前，DMTO已经许可建设20套工业化装置，对应烯烃年产能1126万吨。其中，第一套为世界首套煤制烯烃项目，年产60万吨烯烃装置于2010年8月投产，已经运行3年以上;第二套装置于2013年2月投产。
　　乙烯和丙烯是重要的基本有机原料，发展煤制烯烃技术，关系到我国经济长期稳定发展和能源安全，DMTO作为煤化工产业的关键核心技术不仅促进了我国烯烃原料多元化和石油替代战略的实施，还带动了甲醇制烯烃新兴战略产业的快速发展。
　　中国石油和化学工业联合会的有关专家表示，原始创新一直是石化行业的短板，但它在各种创新模式中处于核心地位，是其他创新的源泉。本次DMTO技术折桂可谓是实至名归，它不仅可以激发石化行业原始创新的活力，还将提升行业在国际科技创新领域的实力与水平。
　　助力行业转型升级
　　《“十二五”产业技术创新规划》指出，要引导和加强重点产业的技术创新工作，着力提升自主创新能力，促进工业转型与升级，不断增强我国工业核心竞争力和可持续发展能力。目前我国石油和化学工业已进入以结构调整、转型升级和市场化改革为主要特征的发展新阶段。产能过剩严重，产品附加值低，同质化竞争严重等问题，迫切需要行业转型升级。在此过程中，技术无疑是多数企业转型升级的抓手，同时也是难点。
　　中国石油和化学工业联合会科技部有关专家表示，科技创新引领转型升级是石化企业蓬勃发展的不竭动力。本次获奖的化学化工类项目中，很大一部分将解决企业在节能减排、“三废”利用等方面的难题，从而提升整个石化产业的技术水平，助力行业的转型升级。
　　荣获技术发明二等奖的黄磷尾气催化净化技术与应用项目就是技术创新助力行业转型升级的一个例证。黄磷生产过程中伴生的大量尾气，CO含量高达85%-95%，是净化难度最大的复杂有毒
　　有害工业废气之一，已困扰世界黄磷行业一百多年。该项目团队历经15年持续系统研发，在复杂有毒有害工业废气净化关键技术和设备研发上取得突破。项目实现了强还原性废气中多形态磷、硫、砷、氰等杂质的深度氧化净化，使黄磷尾气中CO和磷、硫高效资源化利用成为可能。在此基础上，项目团队还实现了尾气中共存有机硫和HCN两类难氧化杂质的精脱除，从而获得了高品质CO原料气。
　　目前国内采用该项目成果已建成黄磷尾气净化与利用装置33套，在煤化工等行业建成净化装置14套。按黄磷产能计，已占有净化市场21.5%的份额，覆盖全国黄磷产能的40.6%以上，累计净化黄磷尾气39.4亿立方米，折合节约标煤168.4万吨，减排CO2113万吨，累计新增产值23.9亿元。
　　再如，获得技术发明二等奖的有机废物生物强化腐殖化及腐植酸高效提取循环利用技术，首次提出了有机废物限制矿化、高效定向腐殖化的新思路，创建了规模聚集下的有机废物有机质高效利用的新模式。该成果解决了传统堆肥三大技术难题：腐殖化效率低、产品质量差和二次污染控制难，改变了传统有机肥难以标准化、无法进入国家主流通路的状况，让古老的农耕文明插上了科技的翅膀，焕发新生。截至目前，应用该技术已在国家餐厨废弃物资源化利用试点城市中建设了14个处理厂。
　　此外，高酸重质原油全额高效加工的技术创新及工业应用等绿色环保、节能减排的创新成果，都有助于提高能源资源的利用效率，加大污染物的处理力度，从而加快推进行业的转型升级。
　　学科交叉大放异彩
　　中国科协一位专家在接受媒体采访时曾表示，科技发展的关键在于学科交叉融合。我国在科技创新方面落后于人，很大程度上是因为学科不能交叉，或者交叉得不够。在此次的获奖项目中，中国化工报记者发现，石化行业的学科融合项目正在逐渐增加，并碰撞出多项创新火花。
　　在化学工程与材料交叉技术领域，获得技术发明二等奖的新型功能化超顺磁性颗粒的制备及在分离技术中的应用，发明了多种超顺磁性颗粒制造方法和表面功能化等新技术，创制了相关应用装置，率先实现了大规模制备，并在蛋白质分离等方面得到应用。而此前，虽然德国和美国等发达国家开展了长期的研发工作，但迄今国际上仍鲜见大规模应用的报道。
　　目前，该项目已获授权发明专利20项。所发明的氨基硅烷偶联剂修饰超顺磁性SiO2纳米颗粒的方法已成为国际同行广泛采用的经典方法。业内专家表示，该应用基础研究在学科建设上推动了我国材料化学工程研究的发展，也为其他化学、材料、生物和化工过程结合的过程设计和实施提供科学方法和借鉴。
　　纵观我国近些年来的科技发展不难看出，许多重大科技新突破均源自学科之间的交叉融合。可以预见，不同学科的交叉融合将对石化产业的基础研究工作产生积极的推进作用，这将是孕育行业技术革命的沃土。
　　新之锤打破垄断
　　打破多项国外技术垄断，实现行业内稀缺产品国产化，也是本年度获奖项目的一大特点。获得科技进步二等奖的新一代高性能苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)成套技术，在聚合物微观结构控制、茂金属加氢技术和关键设备工程化等方面取得了重大突破，实现了我国SEBS制备技术及产品从无到有、从有到精、从精到强的跨越式发展，打造了中国新一代SEBS的技术体系和产业平台，开发的技术和产品达到国际先进水平，增强了我国在高端合成橡胶领域的核心竞争力。
　　据了解，SEBS在业界有橡胶黄金之称，鉴于前驱体结构的多样性、合成工艺的复杂性，其生产技术长期被美国和日本公司垄断，导致SEBS进口价格高达5万-8万元/吨，严重影响了中国SEBS下游产业的竞争力。国内曾有多家单位进行过SEBS小试研究，但在聚合物微观结构设计控制和加氢技术方面未能取得突破。
　　万吨级SEBS成套技术的开发及产业化，满足了国家重大战略需求，提高了我国医用、消费类电子、日用品等与国计民生密切相关产业的核心竞争力。目前，项目产品国内市场占有率近60%，市场价格与产业化前相比下降约50%，打破了国外产品及技术垄断。