中科院大化所DMTO:煤代油制烯烃技术这样迈向产业化

2011-3-09 08:45 来源: 科学时报
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   2010年10月26日,“新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-Ⅱ)工业化技术”在北京首签工业化示范项目许可。陕西煤业化工集团、中石化洛阳石化工程公司和中科院大连化学物理所(技术许可方),与陕西蒲城清洁能源化工有限公司(被许可方)正式签约。陕西蒲城清洁能源化工有限公司重任在肩,煤制甲醇年产180万吨、甲醇制烯烃年产67万吨及配套项目将进入实施。

  这是DMTO-Ⅱ工业化技术在全球的首份许可合同,它标志着具有我国自主知识产权、世界领先的新一代甲醇制烯烃技术,在走向工业化道路上又迈出了关键一步。

  2011年1月1日,在内蒙古包头市,神华60万吨煤制烯烃工业示范工程,也正式开始了其商业化的运营。

  由中科院大连化物所等单位研发,我国拥有自主产权的DMTO以及DMTO-Ⅱ技术,走过其多年光荣而又艰辛的历程,引起了人们的普遍关注和兴趣。“煤代油制烯烃技术迈向产业化”的重大科技成果经过两院院士的投票,2011年1月19日,也入选了2010年中国十大科技进展新闻。

科技创新的脚步从未停歇

  “DMTO要在国际竞争中最终取胜,就像是一场全面考验耐力的马拉松。”中科院大连化物所副所长、研究员刘中民曾对本报记者感慨地说:“从上个世纪80年代初开始,大连化物所看到国际的发展趋势,以及我国未来能源发展的需求,就成立了甲醇制取低碳烯烃研究组,几代科研人员创新的脚步从来未敢停歇。”

  诚如斯言,我国的甲醇制取低碳烯烃迈向产业化,成为世界在该领域的翘楚,至今已经历了整整30个年头。

  20世纪中期,全球的两次石油危机,促使企业家携手科学家,寻求开拓非石油资源的新途径,这种形势极大地推动了煤化工和天然气化工的发展。甲醇制取低碳烯烃过程(MTO),就是从煤或天然气出发制取化工产品的一次新尝试。

  中国科学院高层领导审时度势,1981年在太原召开了一碳化学工作会议,明确提出由大连化物所承担甲醇制取低碳烯烃的研究工作,并将其列为中国科学院的重点课题。据曾任大连化物所的副所长李文钊对本报记者回忆,在时任研究室主任林励吾的领导和支持下,组成了以陈国权和梁娟为正副组长的甲醇制取低碳烯烃的研究组,经过几年努力,在国内首先合成了ZSM-5型沸石分子筛,并对其合成规律、反应性能调变、改性及表征等进行了系统的研究工作,为我国实现“以煤代油”的战略目标迈出了可喜的第一步。

  “七五”期间,原国家计委科技司和中国科学院决定,在大连化物所建立甲醇制取低碳烯烃中试基地,在时任副所长李文钊的主持下,成立了以王公慰为组长、蔡光宇和应慕良为副组长的中试攻关小组。到1989年底,先后完成了3吨/年规模沸石放大合成及4~5吨/年规模的裂解催化剂放大设备,以及日处理量1吨甲醇规模的MTO固定床反应系统和全部外围设备等,并在此基础上于1991年4月完成了中试运转。

  进入20世纪90年代,新一代学术带头人刘中民带领研究组,对甲醇制取低碳烯烃开展更加深入的基础研究和应用研究,丰富了对MTO过程的认知,并在此基础上,形成了具有自主知识产权的一整套专利和技术。1995年,大连化物所完成了流化床MTO过程的中试运转,其发展的适合两段反应的催化剂及流化反应工艺,专家认为达到了国际先进水平。1996年,这一成果获得了中科院的科技进步奖特等奖,以及原国家计委、国家科委与财政部联合颁发的“八五”重大科技成果奖。

  “那年我们申请的是中科院的一等奖,却颁发给了我们特等奖,这在以往的科技评奖中是不多见的,可见评委们对我们成果的高度认可。我负责的是制烯烃催化剂的研制,在获奖者中排名第二。”刘中民由衷地对《科学时报》记者说,“非常感谢大连化物所给我提供的广阔舞台,我当时还很年轻,27岁担任研究组副组长,成为研究组长只有31岁,获奖时也只有32岁。”

  刘中民1990年在大连化物所博士毕业后留所工作,从1991年开始就成为二甲醚制烯烃催化剂课题负责人,本来也有多次出国进修和工作的机会,但是刘中民想:自己正在做的是国家的攻关课题,如果能把这件事情做好,应该比出国更为踏实、更有奔头。

  “1995年的夏天,我还在上海的青浦做试验,有一位同事打电话告诉我,所里已经决定让我当研究组的组长了。时任研究所所长的杨柏龄很有改革的魄力和创新的眼光,是他说服研究所一批58岁的老同志卸下组长的职务,为我们一批年轻人提供了早点挑担子、施展科研才华和抱负的机会。”刘中民打开回忆的闸门。

  有效地集成社会的各种创新要素,才能提高我国科技成果转化与规模产业化的能力。中科院在实施国家知识创新工程中,逐步形成了科技创新链的认识。中科院大连化物所在完成“八五”攻关任务后,向有关产业部门通报了MTO的中试结果,并进行了技术交流。一些长期从事催化裂化工艺和装置设计的专家认为,虽然中科院大连化物所进行MTO工艺所用的分子筛的研究开发工作,当时已注册了国内外24项专利技术,其试验结果主要技术指标略优于外国同行,但将中试技术直接放大用于建设工业规模的装置存在很大风险,提出了进行中间级的工业性试验的必要性。由此,大连化物所加紧与有关企业联系,着手准备进行工业性试验。

  “一项科技成果实现工业化,往往要经过一个漫长的过程,而核心技术的创新与发展也必须是持续不断的行为。”中科院大连化物所基于这一科学发展观的认识,在加强MTO技术推广的同时,又积极探索和发展新一代催化剂,并申请了多项发明专利,从根本上保持MTO技术的持续领先,这一具有自主知识产权的甲醇(或二甲醚)转化制取低碳烯烃技术,被他们命名为DMTO技术。

  “从MTO到DMTO,一是从化学原理上,甲醇变成二甲醚用的是同一个催化剂,我们的工艺设计已经有了创新,DMTO同时含有甲醇和二甲醚两个技术。二是出于商业行为和知识产权保护的考虑,我们希望有自己的特色,所以起了个工艺代号,加上的这个‘D’,本身是二甲醚的英文字头的缩写,我们称之为二甲醚或者甲醇制烯烃;‘D’也隐含着‘大连’的意思。”刘中民道出其中的缘由。

     陕西把工业性试验“抢”到手

  2004年4月28日,时任陕西省省长的贾治邦、常务副省长陈德铭,省政府相关委办厅局、省属大型国企和地市县领导齐聚,在陕西省北端的府谷县城共商科技兴陕大计。会上,陕西省政府经济顾问李毓强教授郑重向省政府推荐:“中科院大连化物所的MTO试验项目处于世界科技前沿,项目仍处于实验室阶段,需要进行工业性试验,预计试验经费要六七千万元。如果陕西帮助他们完成工业试验,即可建大型的工业生产装置。陕北这么多优质煤要转化,提高附加值,目前最好的出路就要靠MTO。”

  专家介绍说,MTO工艺的主要产品是乙烯和丙烯,它是以煤作为原料,替代以石油(或天然气)为原料生产乙烯、丙烯等化工产品的关键技术,是实现我国“以煤代油”战略的重要途径。按照目前采用MTO路线生产低碳烯烃取得的试验成果,以及甲醇生产装置大型化的发展现状和趋势来分析,MTO生产低碳烯烃与现在的石油路线相比,具有非常明显的经济优势。

  过去,国外某公司也号称拥有MTO技术,但没有经过工业性的试验,技术使用费要价却高达数亿元。认真听取了政府经济顾问的意见后,陕西省政府的领导当机立断,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,然后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。

  任务落实到陕西省投资集团公司。该公司副总经理袁知中与李毓强教授联系后,2004年五一长假的第一天,袁知中在西安与李毓强教授经过商谈,通过我国石化专家王贤清和门存贵,与中科院大连化物所的MTO首席科学家刘中民联系。

  5月18日,袁知中和几位专家飞抵大连,当晚即与刘中民等开始了洽谈。很快,一份《合作意向书》送到省长贾治邦的办公桌上。但贾治邦却对陕西省发改委的领导发话:“《意向书》没有约束力。让袁知中明天再去。一定要把合同签下来。”

  第二次谈判开始,袁知中开口就说:“我们知道MTO技术是大化所几代科学家20多年不懈的科研结晶,不仅经济价值巨大,而且对国家战略安全具有重大意义。技术入门费要350万元并不多。我们给360万元怎么样?”大化所在场的4位谈判人员全愣了。刘中民满脸涨红,说:“我们要得少,你们却给得多,世上没这个道理!这绝对不行!”袁知中说:“要不再加20万元?380万元!”刘中民说:“360万元够了,够了!”袁知中说:“这条就不讨论了。360万元,合同一签立即付一半。开始执行合同,再付一半。”

  后来大家成了朋友,刘中民向袁知中透露了个中“秘密”:“当时找我们合作的企业很多。我们已经和一家大企业谈到合同具体条文。你们打着省政府旗号,又有王贤清、门存贵二位老专家的引见,我们不能不接待。谁知你们高明,比我们的报价还多给了10万元。这充分显示出对我们的认可,充分显示出你们的诚意和大气。”

  在陕西省委省政府的高度重视下,MTO这项具有挑战意义的重大试验装置项目,从最初的谈判到全面启动,仅仅用了3个多月的时间。领导决策的高屋建瓴,实施单位的快速应对,把属于世界煤化工前沿的科研项目“抢”到了陕西。

     与社会创新价值链衔接中求发展

  为DMTO项目的建设与运营,陕西省投资集团抽调了精兵强将,联合陕西煤业集团公司、正大煤化公司,共同成立了陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司。

  2004年8月2日,由大连化物所、陕西新兴煤化工公司、洛阳石化工程公司三方合作,共同开发DMTO工业化成套技术正式启动。在大连化物所DMTO技术中试研究成果的基础上,利用洛阳石化工程公司国内一流的工程技术经验,建设一套年加工1.67万吨甲醇的工业化试验装置;全部投资和试验装置的建设运行管理工作,由陕西新兴煤化工公司负责。

  中科院要面向国家战略需求干成大事,就必须注重整合社会资源,加强与社会创新单元的密切联系。刘中民介绍说:“我们在工业化的试验之初,及时请洛阳石化工程公司进来参与工程设计,就是希望能与工程设计的人有良好的交流,形成今后工业化的无缝对接。在与工程设计公司的合作中将相关的技术打包,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、相对比较完整的成套科技成果。中科院要在讲基础性、战略性、前瞻性的前提下,在通过与社会创新价值链衔接中求得发展。”

  中科院搞工程化和产业化的项目,一定要有自己的准确的战略定位,千万不能靠单枪匹马去包打天下;若是一味地大包大揽,就形不成协同单位智慧和力量的叠加,脑袋和手脚产生的作用就都会平均化,作不出自己特色的科研创新。李文钊在接受本报记者采访时如此评点:我们与洛阳石化工程公司的合作由来已久,迄今为止已有60年的历史,我们搞DMTO之所以能够少走弯路,其中一位交往深厚的重要朋友,也是洛阳石化工程公司。一个好汉多人帮扶才能够成大事,DMTO产业化获得成功的一个重要因素,就在于选择到了战略合作同心同德的好伙伴。

  “把DMTO这一技术成果从实验室搬到了建设基地,实际上是风险投资,是一次把科技成果转化为生产力的果敢尝试,我们为新兴公司的胆识感到钦佩。”大连化物所科技处的同志由衷地说。

  此前,国际上还没有同类项目建设、试验运行的先例可供参考和借鉴,DMTO试验装置的要求之高不言而喻。为确保任务顺利完成,新兴公司董事会听取专家意见,综合分析各种条件后认为,在关中地区更适合进行试验,果断决议,将原定在榆林的试验场地改到华县。此举得到了合作各方的认可。

  “华县离中心城市西安近,气候环境好,交通方便,设备采购、专家往来都方便,依托陕西化肥厂的公用过程和场地,还可以节省投资,而榆林到11月份就无法施工,冬季停工5个月,而且其中试验用的小管子万一哪个地方冻裂,都很难发现。召开专家验证会时,大家一致同意决定建在离中心城市近的地方。”原新兴公司董事长袁知中介绍说。

  试验场地从榆林迁到华县,省政府顾问李毓强也给陈德铭省长写了封信,提出既然是科学试验就要尊重科学。陈德铭省长欣然表态:尊重企业的决策,尊重科学家的意见,政府不作干预。

  投资8610万元的试验项目建设启动了。合作三方经过严格论证,编制了《DMTO工业化试验装置建设统筹控制计划》,确定了建设进度关键控制点。值得欣慰的是,建设这个世界级的DMTO工业化试验装置,所有设备、材料全部都是国产的,今后大型化的工业生产装置也可以全部实现国产化。

  装置试车正值三九严寒天气,大化所的刘中民、吕志辉、王公慰等一批研究人员,以及洛阳设计公司的工程人员从大连和洛阳来到试验现场,加上袁知中、闵小建率领的新兴公司的全班人马,和从陕西化肥厂抽调的技术骨干,原本冷清的当地化肥厂招待所一下子热闹非凡起来,有些工程设计人员在这里一住就是8个多月。“招待所有100多个床位,平时没什么人住,我们去了床位就不太够用。而经过我们半年多轮流培训的操作工,在这里也成了稀缺人力资源。”

  刘中民从招待所住处的后窗,就能看到直线距离约500米处的试验现场,正常情况就能看到装置的那个火炬,他每天晚上都要从窗户往外看,“我们的装置建在山脚,山里有开矿的,经常要放炮开山,不知道什么时候响一声,我就心惊肉跳,不知道是他们开炮还是我们的装置出了事情,半夜里经常要赶紧从被窝里爬起来,看我们的火炬亮不亮。”

  装置还要注意不要产生环保问题,因为它毕竟只是一个工业性试验,反应还不稳定,反应效率低了,有些污染物质就会跑到水里去,在设计方案中,虽然考虑到要依托工厂原有的水处理装置进行处理,但投料试车期间有段时间装置的出水不太正常,就要直接用大罐车将水接起来,再拉到化肥厂处理。“环境保护与当地农民的生活息息相关,非得高度重视不可。所幸的是我们从难从严要求自己,整个试验期间从来没出过一次事故。”

  这是三方合作人员牢记的日子:2006年2月20日开始投料试车,安全打通全部试验流程,实现了投料试车一次成功的目标。

  2006年6月17日至20日,国家发改委委托中国石油化工协会组织的专家组,对DMTO开发项目进行了现场考核。专家组认为:该工业化试验装置是具有自主知识产权的创新技术,装置运行稳定、安全可靠,技术指标先进,是目前世界上唯一的万吨级甲醇制取低碳烯烃的工业化试验装置,装置规模和技术指标均达到了世界领先水平。而通过在陕西华县的这一工业性试验,开发我国自主知识产权的DMTO工业化成套技术,为建设以煤为原料生产低碳烯烃的工业化装置奠定了坚实的技术基础。

百万吨级DMTO插上五星红旗

  经国家发改委2006年12月核准,世界首套煤制烯烃工厂、国家现代煤化工示范工程,终于开花在内蒙古包头市的神华集团。该项目于2007年3月开工,总投资为165亿元,年消耗原料煤345万吨,燃料煤128万吨。

  2007年9月17日,大连化物所、新兴能源科技有限公司、中石化洛阳石化工程公司这三位前期合作的亲密伙伴的代表,在北京与中国神华集团代表的手握在一起,签订了180万吨的DMTO技术许可合同(年产烯烃60万吨),这标志着DMTO技术从前期的万吨级工业性试验,向日后的百万吨级工业化生产迈出关键一步。

  在刘中民向本报记者演示的PPT中,有一张非常直观的图表——“神华包头60万吨/年煤制烯烃项目”的图表,图表中的每一个技术链条上,都对应着一幅掌握该技术的国家国旗,其中,中国的五星红旗图标,被醒目地标在了甲醇到烯烃这个技术环节上,这正是刘中民所说的煤制烯烃工业技术环节中的“关键性一环”,也是让他和中国人都为之骄傲的——它完全拥有中国自主的知识产权。

  刘中民对记者介绍说:作为技术许可的提供方,我们必然要受到用户方的提问与咨询。神华集团是DMTO技术许可的第一个用户,为此作了非常精心的准备。他们选择的工业化布局,挑的也基本上都是世界上最好的技术,我们的DMTO恰恰处在上下贯通的环节,技术稍微弱一点他们可能都会看不上。幸亏我们的技术指标非常理想,说话也就有了足够的底气。

  包头60万吨/年煤制烯烃项目万众瞩目,得到了我国政府的高度重视,2009年,由工信部牵头,科技部、财政部、国土资源部、环境保护部等15个部委(单位)联合成立协调指导小组,保障了该项目的顺利实施。

  2010年8月,DMTO装置项目在包头投料试车一次成功,当天即达到设计负荷的90%;8月12日,烯烃分离乙烯和丙烯合格,乙烯纯度99.95%, 丙烯99.99%;8月15日,生产出合格的聚丙烯产品;8月21日生产出合格的聚乙烯产品。

  本次开工非常顺利,DMTO装置运行平稳,甲醇单程转化率100.00% ,乙烯+丙烯选择性大于80%,反应结果超过了预期指标。

  一直到目前,包头60万吨/年煤制烯烃项目装置运行良好、性能稳定,甲醇转化率和烯烃选择性都达到或超过设计指标,这标志着我国具有自主知识产权的煤制烯烃技术,其产业化和商业化已取得了圆满的成功。

  至此,大连化物所几代科技工作者的长跑接力,终于也走出一条中国原创的技术路线,攻克了甲醇制取低碳烯烃的难题,为煤化产业链衔接上了最后的关键性一环。

  对包头煤制烯烃示范工程的石油化工替代路线,原国家能源局局长张国宝表示赞赏,并在工作中给予了许多支持,他认为,煤制烯烃是石油化工原料路线变革的重大问题,曾一再强调“技术的替代对一个产业的影响是革命性的”。

  但张国宝也曾一针见血地指出:煤制烯烃与传统的石脑油裂解制烯烃相比,虽然具备一定的经济竞争力,国内相关企业也要居安思危才行。过去,显像管的彩电和光学相机企业,都没想到自己会有被取代的一天,但当这一天真的到来时再去想如何避免被取代,恐怕就已料想不及,“同样的道理,也许煤制烯烃是个朝阳产业,但企业一定要始终走在技术革新的最前沿,才能避免被取代的命运。”

棋高一着继续保持国际领先

  “我们的第一代DMTO技术,其烯烃收率是3比1,这也就是说,3吨的甲醇可以生产出1吨烯烃,从理论上讲,这个转化的比例完全可以通过科技创新,得到进一步的提高,形成更大的经济效益。”刘中民对记者介绍。

  就在进行DMTO技术产业化的同时,刘中民带领的研究团队毫不懈怠,成功开展了新一代改进技术DMTO-II的攻关,他说:“我们下一步的目标,就是要把烯烃单耗从3吨甲醇降到2.6吨、2.7吨,甚至降到更少。”

  2010年5月,新一代甲醇制烯烃技术(DMTO-II)研发成功,并在陕西华县进行了日处理甲醇50吨的工业化试验,进一步提升了甲醇制烯烃过程的经济性,也使我国的DMTO技术棋高一着,得以在国际上持续保持领先地位。

  美国有家公司既有大规模工业化运转和集成技术的优势,也是国外唯一宣称能对外进行MTO技术实施许可的跨国公司,在2004年以前,它的技术研发基本与中科院大连化物所同步,并一直在试图说服我国的石化用户,直接应用其0.75吨/天的技术成果,进行数万倍的工业放大,但大连化物所的DMTO工业性试验完成后,其在国际上咄咄逼人的局面已被彻底改变。

  2008年之后,这家国外公司虽然决定建立工业性试验厂,并为此投入了4500万欧元,但至今仍在进行未果的试验。有业内权威专家称:如果这家国外公司的工业性试验早于大连化物所的DMTO,世界第一套开展MTO工业化应用的工厂,可以没有悬念地将归于进口技术,那么,世界上的甲醇制烯烃乃至能源的综合开发利用将被其左右。

  2010年8月25日,中国国际煤化工发展论坛在北京召开,在这一权威的国际工程学术会议上,中科院大连化物所和这家国外公司再度PK,大连化物所工业化装置的成功运行和新推出的DMTO-II更是占尽了上风。

  2010年6月26日,由中国石油和化学工业联合会牵头,在北京组织并主持召开了“新一代甲醇制低碳烯烃(DMTO-Ⅱ)技术”成果鉴定会。由中国工程院院士谢克昌、汪燮卿等12位专家和教授组成的鉴定委员会,对DMTO-II技术给予了高度评价。同时鉴定专家认为,DMTO-II工业性试验装置取得了大型商业化设计基础数据,为建设DMTO-II大型工业生产装置奠定了基础,具有良好的应用前景。建议以试验装置为基础,加快该技术的工业推广应用。

  刘中民为本报记者答疑释惑:陕西蒲城正在实施的煤制甲醇年产180万吨、甲醇制烯烃年产67万吨及配套项目的DMTO-II技术,是在DMTO技术的基础上开发而成,相比较而言,DMTO-II技术热量利用更合理,烯烃收率更高,每吨烯烃甲醇消耗降低10%以上,大幅度降低了烯烃生产的原料成本。

  “汽车从1.6L上升到2.5L的排量,主要是换一个更为强劲的发动机。解决发动机的更大动力问题,不需要连汽车的方向盘、刷雨器等全部换成新的,什么都换成新的既没有必要,还会浪费时间和财力,它要在利用大量老东西的基础之上,换成一个关键性的新东西。”对DMTO上升到DMTO-II,刘中民这么形象地比喻。

  2008年6月,由国家发改委批准,依托大连化物所刘中民团队的力量,开始筹建甲醇制烯烃国家工程实验室,专门负责甲醇制烯烃项目的技术开发和产业化推广,为大型工业装置的建设和运行提供技术支撑。刘中民对本报记者介绍说:甲醇制烯烃国家工程实验室立足低碳能源发展的未来,将不断集中优势力量,重点突破核心技术壁垒,保证科技创新的源头活水流淌,不断保持我国在世界煤基烯烃技术方面的领跑地位。

  近日,“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖颁布,刘中民获得了这一荣誉。

“叶茂”对“根深”的由衷喜悦

  通过科技项目的带动,大连化物所甲醇制取低碳烯烃的人才队伍,也在磨炼中得到了不断的发展壮大。刘中民说:“我们团队里有一批‘牛人’,而且有的性格非常怪,但是研究人员哪有没性格的?只要你积极参与了工程,你必然就会形成合作精神。”

  吕志辉曾在某产业部门的研究设计院当过研究室主任,收入是大化所的两倍多,他来大化所读在职博士之前,对DMTO技术并不是很了解,不过他有很好的化工底子,看好DMTO项目,后来主动留在了大连化物所,几年摸打滚爬下来,他变成了全国知名的煤化工专家。“吕志辉曾是项目在华县的三方联系人和现场负责人,我们所有的指令都是通过他的嘴说出来的,所以他的权威也就奠定下来了。他现在是新兴能源有限公司的总经理,主要任务和职责,就是要对外进行DMTO的技术推广。”刘中民介绍。

  早在几年前,吕志辉就在大连化物所晋升为教授级高级工程师,“这就是中科院经常说的事业留人、感情留人吧!”吕志辉深有体会地说。

  2000年叶茂从东南大学毕业后出国,先是在荷兰的一所大学里做博士后,后来在阿姆斯特丹的壳牌石油公司工作。“2008年底我看到大连化物所的相关招聘广告,给刘中民副所长写了封电子邮件,他很快就给我回了信,表示很欢迎我到研究所工作。我本身在做流化床反应,MTO也要用流化床反应,专业上完全对口。MTO本身是新的发展方向,处在蓬勃发展的关键时期,国家给予了很多的支持,我在国外做石化工程多年,大连化物所正急需这种工程类的人才,如果我回来肯定能够有所作为。”叶茂在接受本报记者采访时坦言。

  2009年6月叶茂成为“百人计划”,加盟了刘中民领导的团队,成为催化工程放大与开发研究组组长,“我回国后的第一个任务,是到陕西做第二代DMTO的实验。我工作至今一年多来的收获,是完全清楚了DMTO的流程;DMTO的技术、设计理念、装置运行三方的结合做得非常好,即使是国外大公司也不容易做到这种程度。刘中民副所长为DMTO全身心投入,忘我的工作精神我很佩服;研究室的人们非常团结,团队精神让我很受感动。”叶茂的研究组现在共有7位员工,他本人对大连化物所的“根深”由衷喜悦。

  “大连化物所要做成每一件大事,都需要有一个能形成合力的团队。我们发现以前的管理机制很难从根本上吸引人才、留住人才,如何使研究员在考核体系中站住脚?是我们一直都在思考的问题。从2008年开始,我们探索组群的组织形式,把一些稍大点的研究组变成了一个研究室。以DMTO为例,就是在室的下面分成7个小组,制定组群的考核体系。现在已经形成的这一组群,不再是按传统的学科设立,而是按照科技项目的发展进程、在不同节点设立,让人们有了更好发挥自己作用的位置。”大连化物所所长助理、科技处处长王华对本报记者介绍。

  按照大连化物所的科研组织架构设置,组群中的人员调配、学科方向、经费申请、仪器设备都不归组长负责。这样的结果,无形中节省了组长很大一部分在时间上的消耗。两年来的实践证明,以队列组群的组织方式,更能发挥团队协同作战的优势,是研究所开展科技创新一种很有特色的做法,比PI(课题组长,Principal Investigator)制更适合在应用研究领域取得工作成效。

  为加强甲醇制取低碳烯烃团队的力量,2009年6月12日,大连化物所也以新的组群形式,成立了低碳催化与工程研究部,由刘中民兼研究室主任,下设7个研究组和1个办公室。在研究室筹建与发展中,已陆续引进了朱文良、陈曙光、安丽华三位所级“百人计划”入选者,以及其他与DMTO相关的工程化研究人才。

  “我们DMTO所取得的成果,需要牢牢扎根于肥沃的土壤。除了前几代科研人员的共同努力,也与现在研究所领导的正确领导密不可分,培养出良好的科研文化氛围,才能率领我们的团队迅猛前行。”分子筛合成研究组组长田鹏说。

  “最为重要的因素之一是团队和人才。各个方面的专才都汇集到一块,必须能够形成上下团结、愉快合作的整体,我们必须努力创造出这样的氛围。”刘中民对本报记者说,“当然,我们还要学会把握大趋势、大方向,该在实验室埋头苦干时就应心无旁骛,该走出去技术推广时就要洞察时势,否则一不小心战略机遇就转瞬即逝了。”

神华的成功应用无疑是个活广告

  截止到目前为止,拥有我国完全自主知识产权的DMTO,已经签订了10套装置的技术许可合同,也就是说,目前我国自主知识产权的DMTO技术许可,总的规模已大于500万吨/年烯烃,占了我国全部烯烃的整整20%!

  即便这样,前来商谈DMTO合作事宜的公司仍络绎不绝。刘中民介绍说:特别是DMTO技术在神华率先投入应用后,有的公司来我们这里商谈合作,干脆都不做摸底调查了,直奔主题就谈合同,在神华的成功应用无疑是个活广告。

  在技术成果转移与转化不同的历史时期,必须采取不同的市场运作模式和机制,吕志辉介绍了在DMTO工业性试验之后,三位战略伙伴之间的合作关系:陕西省投资集团公司已从陕西新兴煤化工公司退出,由陕西煤业化工集团收购了其全部股份,亦即51%×37.5%=19.125%=9600万元;同时,陕西煤业化工集团、正大煤化公司和中科院大连化学物理所三方,实现公司的股权重组。2008年11月25日,经国家工商总局核准,重组的公司更名为新兴能源科技有限公司,负责专业销售DMTO技术,提供DMTO的技术服务。

  在DMTO工业性试验之后,研究所和企业间的合作也相得益彰。依托大连化物所建立的甲醇制烯烃国家工程实验室,得到陕西煤业集团出资3000万元共建;在陕西煤业集团成立的陕西煤化工技术工程中心,2009年已由国家发改委挂牌,其中大连化物所也以甲醇制烯烃类技术专利所有权作价5727万元出资,占中心注册资本的45%,在今后可能提供的技术支撑方面,更是得到了大连化物所的鼎力相助……

  结合DMTO从基础研究到应用推广的新模式探索,刘中民谈了自己的切身体会:科研院所的技术转移与转化,必须与社会优化的资源要素结合,寻找到真正能够与自己作用互补、能够发挥各方优势的合作模式。中科院要在我国起到科技火车头的“引领”作用,对那些重大的工程化、产业化项目,外部资金的投入虽然至关重要,但是科技人员能否对自己进行合适的定位,能否充分解放思想,明白战略合作的真谛,却是能否干好大事的前提。

  从催化剂到工艺路线,DMTO一共申请了60多件发明专利,构成了完整的自主知识产权。其工业化应用的成功,显然也得益于技术提供方的持续创新能力,前期准备充分;在时机成熟时,能够使大家形成合力,快速加以推进。

  事实已充分证明,能源战略研究必须具有前瞻性的眼光。而DMTO之所以能够两年内就在陕西完成工业性试验,中科院大连化物所在关键时刻能顶得上去,也不愧是一支能打硬仗的科技国家队。

  曾任大连化物所所长、中科院副院长的杨柏龄,多年来关注我国的技术转移与转化。杨柏龄对本报记者谈了对DMTO创新案例的思考:DMTO的发展道路并非总是一帆风顺,中间也曾多年难以得到相应的支持,科研人员若稍有决心和信念的动摇,就可能会前功尽弃。故此,对那些重大的科技创新项目,除了科研人员必须“咬定青山不放松”,有持之以恒的决心和信念,各级政府和科研领导部门也必须富有战略远见。

  如今,国际原油的价格已经涨到每桶100美元,我国甲醇制取低碳烯烃取得的成功,包括与之相关的技术储备,愈加显露出其现实的和历史的意义。中科院大连化物所围绕DMTO多年来开展的创新实践,也留给探索创新的人们以不尽的思考空间。