來源:《中國石化》雜志2024年第3期 時(shí)間:2024-03-07 14:28
許友好
中國石化集團(tuán)公司首席科學(xué)家
如將我國各領(lǐng)域科技創(chuàng)新水平分為長板、短板和新板,我國石油煉制技術(shù)無疑屬于長板,其自立自強(qiáng)創(chuàng)新歷程應(yīng)該花精力去總結(jié),讓其自立自強(qiáng)的精神內(nèi)涵起到牽引作用。
我國石油煉制技術(shù)經(jīng)百年持續(xù)奮斗,走到世界先進(jìn)之列,在一些技術(shù)方面起引領(lǐng)作用,研發(fā)方式也是率先進(jìn)入自主創(chuàng)新。未來,在立足自立自強(qiáng)基礎(chǔ)上,融入更多的開放創(chuàng)新,引領(lǐng)石油煉制技術(shù)進(jìn)步,同時(shí)要大力弘揚(yáng)石油煉制界的自立自強(qiáng)精神。
百年奮斗,百年圖強(qiáng)
1949年前,我國石油煉制工業(yè)規(guī)模極小,更沒有自己的技術(shù)。在苦難的抗戰(zhàn)年代,抗日后方發(fā)生了嚴(yán)重的油荒,度過了“一滴汽油就是一滴血”的艱難時(shí)光。實(shí)現(xiàn)石油產(chǎn)品自給自足是我國石油煉制領(lǐng)域先驅(qū)們的夢想和幾代人的畢生追求。新中國成立后,尤其1959年發(fā)現(xiàn)并開始開發(fā)大慶油田后,原油產(chǎn)量大幅度增加,我國石油煉制工業(yè)迅速發(fā)展?;趪鴥?nèi)原油產(chǎn)量、國防建設(shè)與國民經(jīng)濟(jì)對石油產(chǎn)品的迫切需求,燃料工業(yè)部組織全國各方面力量,齊頭并進(jìn)地同時(shí)展開石油煉制技術(shù)開發(fā)、裝置建設(shè)和生產(chǎn)等方面的工作。在石油煉制技術(shù)開發(fā)方面,侯祥麟、閔恩澤、陳俊武、武寶琛等科學(xué)家各自帶領(lǐng)石油煉制技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì),開啟了超英趕美的長征,在較短的時(shí)間內(nèi),成功開發(fā)出催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟和催化劑、添加劑等“五朵金花”,使得國內(nèi)石油煉制技術(shù)逐漸趕上歐美發(fā)達(dá)國家技術(shù)水平,化解了技術(shù)“卡脖子”問題,提供了1962年我國西南戰(zhàn)時(shí)坦克在高原地區(qū)正常運(yùn)行的高品質(zhì)柴油和保證戰(zhàn)機(jī)正常飛行的航空煤油,解決了國防對油品種類和數(shù)量的迫切需求,同時(shí)滿足了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
1990年深度催化裂解技術(shù)的出現(xiàn),標(biāo)志著中國石油煉制技術(shù)自主創(chuàng)新時(shí)代的開啟。本世紀(jì)初,我國在汽油質(zhì)量升級過程中又自主創(chuàng)新了變徑流化床催化裂化技術(shù)及其低成本生產(chǎn)汽油的技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)了在降烯烴、降硫、保辛烷值的同時(shí)增加汽油產(chǎn)量,被視為催化裂化70年發(fā)展史中繼分子篩催化以后的又一次革命性的技術(shù)創(chuàng)新。低成本汽油質(zhì)量持續(xù)升級技術(shù)開發(fā)成功得益于中國石化始終秉持國家重大需求和市場競爭緊密結(jié)合的理念。深度催化裂解技術(shù)和變徑流化床催化裂化技術(shù)成為中國科技自立自強(qiáng)的典型案例。
從我國石油煉制技術(shù)從無到有,從跟蹤模仿到自主創(chuàng)新的發(fā)展歷程來看,首要因素就是必須有一個(gè)強(qiáng)有力的組織領(lǐng)導(dǎo),能夠高效地組織各方面的力量,一開始就能齊頭并進(jìn)地同時(shí)展開研發(fā)、設(shè)計(jì)和裝置建設(shè)等工作,這樣可以節(jié)省大量的時(shí)間,迅速達(dá)到較高的技術(shù)水平;其次是必須在關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點(diǎn)上有領(lǐng)軍人物,如我國早期催化裂化工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)軍人物陳俊武院士,工藝研究與開發(fā)領(lǐng)軍人物武寶琛博士,催化劑研究與開發(fā)領(lǐng)軍人物閔恩澤院士,在他們帶領(lǐng)下,形成了強(qiáng)有力的開發(fā)團(tuán)隊(duì);再就是無數(shù)技術(shù)人員和生產(chǎn)操作人員的無私奉獻(xiàn)。
正是依靠上述三個(gè)因素,我們真正完全自力更生開發(fā)出石油煉制技術(shù),闖出一條獨(dú)特的具有中國自己特色的發(fā)展道路。
碩果累累,世界先進(jìn)
我國石油煉制工業(yè)規(guī)模從小到大、從弱到強(qiáng),石油煉制能力已處于全球第一位,這是幾代人經(jīng)過百年持續(xù)努力的結(jié)果。石油煉制技術(shù)從無到有,從解決“卡脖子”到自主創(chuàng)新,甚至在某些技術(shù)上起引領(lǐng)作用。技術(shù)研發(fā)方式也是率先從跟蹤模仿走到自主創(chuàng)新。我國石油煉制全流程技術(shù)、石油化工主體技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平,新型石油煉制技術(shù)研發(fā)與國際水平保持同步,部分技術(shù)處于領(lǐng)先水平,如深度催化裂解技術(shù)和變徑流化床催化裂化技術(shù),正在開發(fā)的低成本生產(chǎn)乙烯和丙烯的靶向催化裂化技術(shù),有望取代石腦油蒸汽裂解技術(shù),為煉油轉(zhuǎn)型發(fā)展提供中國自己的解決方案,引領(lǐng)石油煉制技術(shù)向更高水平上發(fā)展。
我國原油消耗量超7億噸,其中2億噸來自國內(nèi)生產(chǎn),對外依存度超70%,這將是我國原油資源來源難以短期改變的現(xiàn)實(shí)。高效加工7億噸原油就意味著減少對外引進(jìn)原油量。從另一個(gè)角度來說,能夠加工從國際市場易獲得的重質(zhì)原油,也是提升國家能源安全。目前中國石油煉制技術(shù)具有加工重質(zhì)原油能力且高效,從而為國家能源安全保駕護(hù)航。
如將我國各領(lǐng)域科技創(chuàng)新水平分為長板、短板和新板,我國石油煉制技術(shù)無疑屬于長板,其自立自強(qiáng)創(chuàng)新歷程應(yīng)該花精力去總結(jié),讓其自立自強(qiáng)的精神內(nèi)涵起到牽引作用。
開放創(chuàng)新,引領(lǐng)未來
能源轉(zhuǎn)型是一個(gè)長期過程,必然是漸進(jìn)式的變革,如何實(shí)現(xiàn)英國著名歷史學(xué)家阿諾德·湯因比(ArnoldJoseph Toynbee)所述的“順利地在舊瓶里裝進(jìn)了新酒,還不至于引起舊瓶的爆炸……這種勝利應(yīng)該當(dāng)作一種驚人的技藝”。石油煉制行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展就應(yīng)該基于“順利地在舊瓶里裝進(jìn)新酒”,即在已建成的龐大石油煉制工業(yè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。未來生產(chǎn)更多的化學(xué)品將是百年石油煉制工業(yè)變革的主要推動力。
1.石油煉制技術(shù)研發(fā)思路轉(zhuǎn)變
百年石油煉制技術(shù)首先解決石油化學(xué)品數(shù)量問題,然后再改善產(chǎn)品質(zhì)量問題,其技術(shù)開發(fā)思路一般追求“吃干榨凈”,以犧牲產(chǎn)品選擇性的代價(jià)換取高轉(zhuǎn)化率,導(dǎo)致產(chǎn)物中有大量的副產(chǎn)品,且生產(chǎn)過程能耗高、二氧化碳排放量高,這與目前“減排增效”的轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)相悖。要實(shí)現(xiàn)石油資源的高效利用和石油煉制行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展,關(guān)鍵在于石油煉制技術(shù)研發(fā)思路的轉(zhuǎn)變。未來應(yīng)該基于石油分子管理理念,以產(chǎn)品高選擇性取代原料高轉(zhuǎn)化率為技術(shù)開發(fā)的出發(fā)點(diǎn),盡可能實(shí)現(xiàn)源頭降碳和過程降碳,減少末端污染物排放處理過程及處理規(guī)模。正在開發(fā)的低成本生產(chǎn)乙烯和丙烯的靶向催化裂化技術(shù)正是基于這一點(diǎn)而開發(fā)的。圍繞源頭降碳和過程降碳的石油煉制技術(shù)開發(fā)將是未來發(fā)展的主要方向。
各種石油煉制技術(shù)首次工業(yè)化年份及作用。
許友好/供圖
2.在滿足國家重大需求的前提下,以市場競爭為導(dǎo)向,提升技術(shù)的生命力和競爭力
在少數(shù)特殊領(lǐng)域,技術(shù)有或無顯得特別重要,即所謂“卡脖子”技術(shù)要突破。但從更大的社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域來看,開發(fā)出新技術(shù)只是第一步,可能有多項(xiàng)技術(shù)可以解決同一問題。只有經(jīng)過市場反復(fù)篩選仍然保持生命力和競爭力的技術(shù),才是好的技術(shù)。變徑流化床催化裂化技術(shù)經(jīng)歷20年的發(fā)展,淘汰多項(xiàng)降低汽油烯烴技術(shù),至今仍顯現(xiàn)出旺盛的生命力。市場檢驗(yàn)是根本尺度,用戶體驗(yàn)是最終標(biāo)準(zhǔn),能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來價(jià)值,用戶愿意為之買單的技術(shù),就是好的技術(shù)。
在高水平科技自立自強(qiáng)成為一項(xiàng)國策的今天,應(yīng)該由誰對科技進(jìn)步水平做出最終評判?答案是市場的選擇、用戶的肯定。未來原創(chuàng)性的石油煉制技術(shù)一定是在滿足國家重大需求、以市場競爭為導(dǎo)向的前提下開發(fā)的。國家和市場的重大需求才是出題人,而市場篩選與評價(jià)才是閱題人,答題人一定要以企業(yè)為創(chuàng)新主體,由企業(yè)層面應(yīng)用而多次迭代,方可使技術(shù)具有生命力和競爭力。
3.以市場化創(chuàng)新為基石,率先重構(gòu)石油煉制科技創(chuàng)新體系
在跟蹤模仿階段,強(qiáng)有力組織實(shí)施起到關(guān)鍵作用,但中國石油煉制技術(shù)開發(fā)方式率先進(jìn)入自主創(chuàng)新階段,當(dāng)需要開發(fā)出更多原始性創(chuàng)新技術(shù)時(shí),確定正確的研究方向至關(guān)重要。此時(shí),應(yīng)該充分認(rèn)識到科技人員的個(gè)人素質(zhì)在尋找正確的研究方向上已上升到第一重要因素,行政干預(yù)可能起到相反作用。愛因斯坦總結(jié)自己的科學(xué)生涯經(jīng)驗(yàn)后感嘆到:“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要?!苯鉀Q一個(gè)問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)上的技能而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要?jiǎng)?chuàng)新性的想象力,并標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。中國石油煉制技術(shù)研發(fā)著名科學(xué)家侯祥麟曾經(jīng)指出,大的創(chuàng)新必須有新的思維,光靠號召、光靠投入不見得就能引出新的思維;至于要靠領(lǐng)導(dǎo)確定任務(wù),企圖用行政命令加以實(shí)現(xiàn),得到創(chuàng)新,恐怕只會收到相反的效果。為此,要實(shí)現(xiàn)我國石油煉制成為原創(chuàng)技術(shù)策源地,既要大力引導(dǎo)和樹立企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新主體,構(gòu)建原始創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的創(chuàng)新鏈,又要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界高度融合,同時(shí)注重創(chuàng)新文化和創(chuàng)新體制的建設(shè)。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
(1)融入更多的開放創(chuàng)新
目前我國石油煉制行業(yè)規(guī)模和技術(shù)處于與國際石油公司論仲伯、比高低的水平,有機(jī)會在更高水平上、更加平等地參與國際競爭與合作。未來石油煉制技術(shù)研發(fā)方式應(yīng)在立足自立自強(qiáng)基礎(chǔ)上,逐步融入更多的開放創(chuàng)新。要充分認(rèn)識到自立自強(qiáng)與開放創(chuàng)新不是一個(gè)矛盾體,而是相輔相成的,只有這樣才能實(shí)現(xiàn)更高水平的原始性技術(shù)創(chuàng)新,使我國石油煉制技術(shù)在全球范圍內(nèi)起到牽引作用。
(2)嚴(yán)格保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)
嚴(yán)格保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)實(shí)際上也是營造鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境。必須得這么做,才有可能去創(chuàng)新,否則沒人愿意創(chuàng)新。如果你花大力氣研發(fā)出成果,馬上別人就進(jìn)行仿制或被別人搶為己有,沒有人去管,得不到任何利益,得不到任何反饋,科研人員還有積極性去做研發(fā)嗎?由于我國技術(shù)開發(fā)模式長期處于跟蹤模仿階段,造成保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)在許多地方還存在著較大的改善空間和觀念的轉(zhuǎn)變。在目前科研管理體系中,企業(yè)內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)管理更為薄弱。對于已有百年的石油煉制技術(shù),要實(shí)現(xiàn)原始性技術(shù)創(chuàng)新難度更大,理清知識產(chǎn)權(quán)更為重要。只有充分理清知識產(chǎn)權(quán),才能騰出更多的精力解決有價(jià)值的真正問題,否則就會出現(xiàn)更多“假李逵”,浪費(fèi)大量財(cái)力和物力,破壞科研風(fēng)氣。如果長期以往,將會阻止原創(chuàng)性石油煉制技術(shù)產(chǎn)生。
(3)鼓勵(lì)與建立勇闖無人區(qū)的創(chuàng)新體系
我國石油煉制技術(shù)開發(fā)目前仍然按管理計(jì)劃確定任務(wù)來實(shí)施,突出科技管理者在技術(shù)創(chuàng)新中的作用,市場化(個(gè)體)創(chuàng)新力量被嚴(yán)重邊緣化,這完全是一種本末倒置的應(yīng)戰(zhàn)策略。應(yīng)對原始性技術(shù)創(chuàng)新問題的主力毫無疑問應(yīng)該是市場化創(chuàng)新力量,建立勇闖無人區(qū)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在多方向和深層次自由探索,但這個(gè)近乎常識性的問題仍然沒有得到大部分管理者充分認(rèn)同,常常出場直接干預(yù),因而導(dǎo)致資源的嚴(yán)重錯(cuò)配。建議成立以首席科學(xué)家(或?qū)<遥槭椎膱F(tuán)隊(duì)進(jìn)行自由探索及研發(fā)課題按接榜掛帥方式運(yùn)轉(zhuǎn),這方面工作需要持續(xù)深入。只有久久為功,方可有效,才能逐步改善現(xiàn)有的科研體系,形成良好的創(chuàng)新文化。
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