执着成就梦想——记国家技术发明一等奖刘中民团队

http://www.youth.cn  2015-01-12 09:33:00  中国青年网

①刘中民

 

  ②2010年8月,神华包头项目开工现场,前排从左至右为刘昱、陈俊武、刘中民、袁知中

③宁波禾元180万吨甲醇制40万吨聚丙烯、50万吨乙二醇项目

④神华包头180万吨煤基甲醇制60万吨烯烃项目

⑤延长靖边DMTO装置180万吨甲醇制60万吨烯烃项目

⑥中煤榆林180万吨甲醇制60万吨烯烃项目

  DMTO技术是中科院大连化物所科研人员坚持30年创新、四代人奉献的煤代油技术硕果。1月9日,技术带头人刘中民在人民大会堂从国家主席习近平手中接过国家技术发明奖一等奖证书,全场掌声雷动。

  ■记者 杨琪

  2015新年伊始,陕西蒲城迎来“开门红”——世界首套甲醇制烯烃第二代(DMTO-Ⅱ)工业示范装置开车成功。这标志着我国具有自主知识产权的新一代甲醇制烯烃技术工业推广应用取得重大阶段性成果,对发挥我国煤炭资源优势、缓解我国石油资源紧张局面、发展煤制烯烃新型煤化工产业意义重大。

  “与第一代技术相比,DMTO-Ⅱ技术的烯烃收率进一步提高,每吨烯烃甲醇消耗可降低逾10%,能耗低,生产成本大幅降低,该技术处于国际领先水平。”中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员刘中民告诉《中国科学报》记者。

  DMTO技术是大连化物所科研人员坚持30年创新、四代人奉献的煤代油技术硕果。1月9日,技术带头人刘中民在人民大会堂从国家主席习近平手中接过国家技术发明奖一等奖证书,全场掌声雷动。

  回想1995年,进入DMTO课题组时刘中民正值而立之年。他曾经踌躇满志地希望将DMTO技术搬出实验室走向产业化,让研究成果在神州大地上落地开花。然而,受冷遇的现实却让他与团队“穷得只剩下精神”。

  时光荏苒,二十载弹指一挥间。曾经的“筚路蓝缕,以启山林”早已成为记忆中的片段,一个又一个DMTO里程碑事件被人们铭记。“作为‘国家队’的一员,大连化物所就是要面向国家重大战略需求,急国家之所急。”大连化物所所长、中国科学院院士张涛如此评价道。

  “要下好先手棋,打好主动仗。”习近平总书记这样强调具有重大战略意义的科技决策。想好了、想定了,就要真抓实干,不让发展的机遇失之交臂。刘中民带领的DMTO团队正是如此实践的。

  筚路蓝缕,冷板凳毅然坐下去

  记者了解到,截至目前,DMTO技术累计实现技术实施许可20套大型工业装置(含第二代技术),合计烯烃总产能为1126万吨/年,这些装置的建设预计可拉动上下游投资2500亿元,新增产值1200亿元。DMTO技术使得我国煤炭资源得以清洁、高效利用。

  近年来,我国石油资源的缺口随着社会经济快速发展而愈发凸显——2013年,我国原油产量2.08亿吨,而消费量则达到近5亿吨,能源危机严重制约了我国经济和相关产业的发展。怎么办?

  “利用我国相对优势的煤资源部分替代石油资源,既符合我国贫油、少气、富煤的资源禀赋特点,也成为我国实现能源多元化,保障能源战略安全的重要举措。”中国科学院原副院长杨柏龄说。

  知易行难。1995年,刘中民与团队在老一代科学家的带领下完成“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,这是一个不小的进步。

  然而此时,国际油价大幅下跌,每桶石油的最低价格不足10美元。一家工厂对找上门希望开展中试合作的刘中民撂下一句冷话:“油价这么低了,谁还做煤制烯烃?”

  雪上加霜的是,DMTO技术没有进入“九五”攻关项目名单。支持经费没要来,社会合作找不到,DMTO研发的经费眼看着要断档,“那个时候,差不多我们穷得只剩下精神了。”刘中民打趣道。

  然而,美国、日本等国的科研机构与企业也在加紧研发DMTO技术。“科技竞争就是一场高速竞赛,我们在加速,人家也在加速。”刘中民说,如果那时因为经费问题停滞不前,DMTO甚至将错过历史发展机遇。

  “聪者听于无声,明者见于未形。”张涛见证了科学家创业的那段艰难,“比如获得2013年国家最高科技奖的张存浩先生在困难的时候,与同事们想尽办法筹措科研经费,卖掉废旧的科研仪器,有的人甚至还想卖冰棍。他们只有一个念想:再苦再难,也要将国家战略需求的项目坚持下去!”

  皇天不负有心人。1998年,时任中科院院长的路甬祥了解到DMTO的困境后,特批了100万元的资助经费。有了雪中送炭的这笔经费,刘中民带领团队更加坚定,把冷板凳继续坐下去。

  峰回路转,三方联手实力倍增

  时至今日,刘中民依然保留着一本泛黄的旧册子。“这是上个世纪90年代,中石化洛阳工程有限公司帮我们起草的3000吨装置概念设计。拿着它,我四处寻找合作工厂。”

  1996年,刘中民经中国科学院院士林励吾的推荐,找到了洛阳工程公司的中国科学院院士陈俊武。“我们这个项目应该怎么扩大?可以建一个50万吨的生产线吧?”刘中民信心满满,而他得到的答复却是:“最大能做个10万吨的示范线吧。”

  “会不会是陈院士不太了解情况,10万吨只是说说而已?”刘中民心里嘀咕,“后来我才明白,陈院士说的是实情。”如果DMTO技术直接从实验室走出来,做成一个百万吨的,那是直接放大了数万倍的工程,风险太大。

  “大连化物所擅长科学研发,而洛阳工程公司擅长工业化设计,我们双方‘找对人了’。”刘中民说。

  “一项大的工程犹如人体结构一样精密。我们擅长的事情是将实验成果做成真正的工业装置。”洛阳工程公司副总工程师刘昱说。之后,他们双方紧密围绕甲醇制烯烃催化剂和工艺技术进行创新研发工作。

  2004年,国际油价开始回升,甲醇制烯烃的发展迎来春天。此时,陕西省打算上煤制烯烃项目,省政府为此成立了新兴能源科技有限公司,并为项目发展提供了8300万元的资金保障,与大连化物所联合进行工业成套技术开发。再加上循环流化床反应器设计经验最为丰富的陈俊武指导的刘昱团队为工艺设计方,至此,优势互补的三方团队终于联手。

  计熟事定,举必有功。同年,大连化物所、新兴能源科技有限公司和洛阳工程公司合作,进行甲醇制取低碳烯烃成套工业技术开发,建成了世界第一套万吨级(日处理甲醇50吨)甲醇制烯烃工业性试验装置,于2006年完成了工业性试验,该装置规模和技术指标均处于国际领先水平。

  中油集团咨询中心专家委员会、国内著名石化专家王贤清作为现场考核的专家组长见证了这段历史。“考核结果证明,DMTO工艺科学合理,工程放大可靠,运行安全、平稳,技术指标先进,经济效益显著;后经鉴定确认,该技术处于国际领先水平。”他说。

  举重若轻,煤代油技术任重道远

  2006年两会期间,时任国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝了解到大连化物所已经成功地进行了甲醇制烯烃的研究,他对此非常感兴趣:“我们国家多煤少油,如果能成功地用煤来代替石油生产乙烯,无疑是一件非常有意义的科研成果。”

  “我们应该尽快支持他们实现工业化生产。”张国宝说。后来,经撮合大连化物所和我国最有实力的煤炭公司神华公司进行合作。

  很快,大连化物所的煤制烯烃技术在包头落户,由神华公司投资建成了年产60万吨烯烃规模的工业化生产装置。成为世界上第一套工业化煤制烯烃的装置,该装置技术成熟,一直运转正常。

  DMTO不仅取得了非常良好的经济效益,另一方面,还致力于煤炭高效清洁转化利用。

  我国能源结构以煤为主,煤炭长期作为我国基础能源和重要化工原料资源的地位难以改变。目前煤炭主要用于直接燃烧,烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放量大,是引起雾霾和PM2.5的主要因素之一。

  中国石油和化学工业联合会副秘书长、煤化工专委会秘书长胡迁林表示,以DMTO项目为代表的现代煤化工,是以洁净煤技术为基础,是煤炭高效清洁转化利用的重要方向。

  如今,甲醇制烯烃技术应用已经列入《烯烃工业“十二五”发展规划》《石油和化学工业“十二五”发展规划》《国家能源科技“十二五”规划》等相关国家发展规划。DMTO技术的商业化也是以国家产业政策和发展规划为指导,有所布局、有序推广、稳步发展。

  王贤清说:“MTO的工业应用的成功,开启了‘甲醇化工’的新时代,它不仅仅为新型煤化工开创了新的一页,也是对传统以石油为主要原料的石化产业的一场创新性的革命。”

  随着北美页岩气的开发,天然气价格走低,大幅降低了天然气基甲醇成本,为DMTO技术在海外市场应用提供了发展机遇。

  一方面,利用海外甲醇资源可就地建设DMTO及烯烃下游联合装置并将产品销往中国,填补东南沿海地区的烯烃需求缺口;另一方面,美国正掀起甲醇生产的热潮,多个甲醇厂正在筹建,中国是其主要目标市场,可以稳定为我国提供通过进口甲醇,作为DMTO装置廉价甲醇原料,有利于我国沿海地区DMTO甲醇制烯烃产业的发展。

  伊朗地区富含天然气资源,且价格低廉,甲醇生产成本低,是DMTO技术重要的潜在市场。通过与伊朗国家石油公司(NPC)的几次洽谈,伊朗国家石油部的议员对该技术加深了了解,增强DMTO项目实施的信心。NPC副总裁Peyvandi先生对DMTO技术给予了高度认可和强烈兴趣,在伊朗重要媒体宣称将选用中国的DMTO技术。此外,大连化物所也与其他多家海外客户达成合作意向。

  在国际市场上,特别是前述的北美和伊朗地区,凭借廉价的天然气资源,在未来有望形成“天然气—甲醇—烯烃”产业链,与中国中西部已经形成的“煤—甲醇—烯烃”产业链和传统的“石油—烯烃”产业链的共同发展。

  锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。大连化物所DMTO团队敢于担当、找准方向、扭住不放,走别人没有走过的路,在攻坚克难中追求卓越。面对日益严峻的能源挑战,DMTO技术任重道远。

 

编辑:冯春苗 来源:光明

返回首页>>

  • Youth.cn. 请发送qnb至10658000 订阅手机青年报
  • 信息网络传播视听节目许可证0105108号 京ICP备11020872号-17