石化工業(yè)是資源型和能源型產(chǎn)業(yè),也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。石化工業(yè)的整體技術(shù)水平及其化工新材料和精細(xì)化學(xué)品的技術(shù)與制造水平,是一個國家整體技術(shù)水平和高端制造水平的體現(xiàn)和代表。因此,石化產(chǎn)業(yè)是原始創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步活躍而集中的一個領(lǐng)域,也是發(fā)達(dá)國家創(chuàng)新戰(zhàn)略十分重要的組成部分。翻開中國石化工業(yè)百年史、縱貫世界化學(xué)工業(yè),杜邦今年220周年,正是憑借超強(qiáng)的創(chuàng)新力在第二個百年征途上實(shí)現(xiàn)了由火藥公司向材料公司的轉(zhuǎn)變,目前全球的聚酯、尼龍以及多種工程塑料品種都是首先由杜邦發(fā)明并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,今天的新杜邦正在向著第三個百年目標(biāo)邁進(jìn),也正憑借創(chuàng)新領(lǐng)先戰(zhàn)略成為特種化學(xué)品領(lǐng)域的翹楚。巴斯夫的157年、帝斯曼的120年,以及大家熟悉的陶氏、三菱化學(xué)、利安德巴賽爾等多家世界一流的跨國公司,都是憑借自己的創(chuàng)新,一直位居世界化工領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

　　中國石化工業(yè)從范旭東創(chuàng)辦永利堿廠算起已過百年,但在建國前夕產(chǎn)業(yè)規(guī)模只有1.77億元,用范旭東對妻子的話說“那是一個讓人害羞的數(shù)字”。新中國建立后,我國化學(xué)工業(yè)開啟了新紀(jì)元, 1978年達(dá)到355.2億元。改革開放以后我國石化產(chǎn)業(yè)邁上了快速發(fā)展的軌道,2010年高于8.76萬億元,從此中國成為世界第二的石化大國和世界第一的化工大國。去年雖然新冠疫情還在全球肆虐,石化規(guī)上企業(yè)營業(yè)收入14.45萬億元,全行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤1.16萬億元,雙雙創(chuàng)造了新的歷史紀(jì)錄。

　　回顧我國石化工業(yè)百年歷程,總結(jié)新中國石化工業(yè)取得的輝煌成就,這都是不斷創(chuàng)新帶來的變化與進(jìn)步。無論是全球石化工業(yè)、還是一個國家的石化產(chǎn)業(yè),離開了創(chuàng)新就不會有今天現(xiàn)代化的石化工業(yè),可以說石化工業(yè)百年史就是一部創(chuàng)新發(fā)展史。

　　精細(xì)化工領(lǐng)域以農(nóng)藥創(chuàng)新為代表

　　農(nóng)藥是保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收的重要化學(xué)品,一直是精細(xì)化工領(lǐng)域的一個重要子行業(yè)。隨著精細(xì)化學(xué)品種類的不斷增加和領(lǐng)域的不斷拓寬,有人把農(nóng)藥歸類為傳統(tǒng)精細(xì)化工領(lǐng)域,有時也單列為化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的一個成熟的專業(yè)門類。農(nóng)藥也是國民經(jīng)濟(jì)和社會生活健康可持續(xù)發(fā)展不可或缺的,更是我們?nèi)粘６朔€(wěn)飯碗和菜籃子必不可少的。如果沒有農(nóng)藥,病蟲草害每年將造成糧食損失35%左右,可見離開了農(nóng)藥,國家糧食安全、全球糧食安全都將遭遇更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　由于農(nóng)藥的特殊性,農(nóng)藥工業(yè)的創(chuàng)新性更強(qiáng)、要求更高。因?yàn)橐粋€農(nóng)藥品種用的久了,滅殺的蟲或草等靶標(biāo)物就會產(chǎn)生抗藥性,抗藥性的不斷增強(qiáng),要么用藥量增加、要么更換新的農(nóng)藥劑型或新的農(nóng)藥品種,這是創(chuàng)新性更強(qiáng)的原因之一；又因?yàn)檗r(nóng)藥主要用于糧食、蔬菜、草等農(nóng)作(植)物,糧食和蔬菜直接供人類食用或用作動物飼料,既要求對人畜無害,又要求盡量低的殘留,以保障人畜健康和安全。還有就是農(nóng)藥用于農(nóng)場、草場或菜園,通常是露天的環(huán)境、直接暴露于生態(tài)環(huán)境與大自然中,不能對益鳥、益蟲、自然生態(tài)造成傷害,只選擇性的殺滅靶標(biāo)性有害蟲草。因此,農(nóng)藥的創(chuàng)新性要求就比其他化學(xué)品更高。

　　正因?yàn)檫@樣的特殊性和更高的要求,農(nóng)藥的創(chuàng)新難度也就越大。不僅創(chuàng)新投入高,而且周期很長。過去有過統(tǒng)計(jì)：創(chuàng)新一個農(nóng)藥新品種需要篩選上萬個新化合物,投入上億美元,耗時要10年之久。今天創(chuàng)新的難度比過去更大,需要篩選幾萬個、甚至十幾萬個新化合物,創(chuàng)新投入更是巨資、耗時更長。因此,農(nóng)藥的創(chuàng)新與生產(chǎn)強(qiáng)國和領(lǐng)軍企業(yè),幾乎被發(fā)達(dá)國家和老牌跨國公司所壟斷。過去多年位居農(nóng)藥金字塔尖的“六大公司”是：美國的孟山都、杜邦、陶氏,德國的拜爾、巴斯夫和瑞士的先正達(dá),當(dāng)然日本的住友化學(xué)也可以列入第一梯隊(duì)。近五年來經(jīng)過多次重組,今天展現(xiàn)在我們面前的農(nóng)藥強(qiáng)企格局是：孟山都被拜耳并購,陶氏杜邦合并后拆分出科迪華,中國化工并購了先正達(dá),即今天農(nóng)藥金字塔尖的德國拜耳、巴斯夫,中國先正達(dá)、美國科迪華。

　　中國的農(nóng)藥工業(yè),我們一直說是農(nóng)藥大國,而不是強(qiáng)國。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),自2010年以來我國農(nóng)藥年產(chǎn)量一直超過200萬噸,始終穩(wěn)居世界第一的位置。就今天“四分天下”的世界農(nóng)藥格局看,中國也已經(jīng)邁入農(nóng)藥強(qiáng)國序列!但我們一定要清醒地認(rèn)識到：國內(nèi)農(nóng)藥工業(yè)不論是企業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制劑劑型,還是產(chǎn)業(yè)集中度和技術(shù)水平,尤其是原始創(chuàng)新能力、創(chuàng)新條件和創(chuàng)新隊(duì)伍,與發(fā)達(dá)國家相比還存在明顯的差距。當(dāng)然,新中國農(nóng)藥工業(yè)能夠成長為世界農(nóng)藥大國,創(chuàng)新是其關(guān)鍵要素。

　　世界農(nóng)藥工業(yè)從上世紀(jì)40年代進(jìn)入化學(xué)合成的現(xiàn)代農(nóng)藥工業(yè)快速發(fā)展階段,中國農(nóng)藥工業(yè)在新中國成立前幾乎是空白,新中國成立后,在推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

　　一是農(nóng)藥創(chuàng)新為新中國吃飯穿衣救了急。新中國成立以后為解決近5億人的吃飯、穿衣問題,國家十分重視農(nóng)藥產(chǎn)品的創(chuàng)新與農(nóng)藥工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展,重工業(yè)部化工局化工實(shí)驗(yàn)所(即后來的化工部沈陽化工研究院)于1952年就開始了農(nóng)藥的研發(fā)與創(chuàng)新。新中國最早投產(chǎn)的有機(jī)合成農(nóng)藥品種是有機(jī)氯類殺蟲劑滴滴涕和六六六,為抵御當(dāng)時的蝗災(zāi)以及衛(wèi)生蟲害都發(fā)揮了重要作用。在有機(jī)氯農(nóng)藥品種快速建設(shè)投產(chǎn)的同時,有機(jī)磷殺蟲劑也加快了研發(fā)和創(chuàng)新速度,對硫磷、敵百蟲相繼研發(fā)成功并投入生產(chǎn),到70年代有機(jī)磷農(nóng)藥的產(chǎn)量占到當(dāng)時農(nóng)藥總產(chǎn)量的1/3,為建國后約30年時間的糧棉果蔬應(yīng)急供應(yīng)作出了重要貢獻(xiàn)。

　　二是農(nóng)藥創(chuàng)新為淘汰高毒農(nóng)藥品種發(fā)揮了重要作用。年長的人應(yīng)該都記得六六六那刺鼻的味道,因?yàn)槟莻€年代無藥可用,六六六的用途很廣。上世紀(jì)80年代,為解決有機(jī)氯農(nóng)藥品種六六六、滴滴涕的高毒性和殘留時間長給人畜和環(huán)境造成的危害,國家決定從1983年4月起停止生產(chǎn)和使用六六六和滴滴涕。當(dāng)時這些品種的產(chǎn)量占全國農(nóng)藥總產(chǎn)量的50%,停用之后能不能保證市場需求？會不會影響到農(nóng)業(yè)收成?業(yè)界和社會都為之擔(dān)心。是當(dāng)時相對高效低毒的有機(jī)磷農(nóng)藥品種的研發(fā)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了快速替代,滿足了市場需求,打消了人們的疑慮。后來有機(jī)磷殺蟲劑為防治蟲害撐起了半壁江山,但隨著使用時間的延長,甲胺磷、對硫磷、甲基對硫磷、久效磷和磷胺5種主要品種毒性高的缺點(diǎn)越發(fā)顯現(xiàn),1998被列入嚴(yán)格控制清單,并于2007年全面禁止使用,截至2016年我國共淘汰高毒高風(fēng)險農(nóng)藥老品種43個、限用23種,農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整取得明顯效果。又是安全、高效、低毒、低殘留新農(nóng)藥產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新,發(fā)揮了重要作用。

　　三是農(nóng)藥創(chuàng)新為新《專利法》順利實(shí)施作出了重要貢獻(xiàn)。上世紀(jì)90年代,為適應(yīng)更深入改革開放的需要,國家決定對《專利法》進(jìn)行修改,與發(fā)達(dá)國家知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)進(jìn)一步接軌：對化合物實(shí)施保護(hù),并將保護(hù)期從15年延長到20年,同時頒布實(shí)施《農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品行政保護(hù)條例》。為適應(yīng)新的形勢和要求,原國家計(jì)委和化工部經(jīng)論證以沈陽化工研究院和南開大學(xué)元素所為依托,組建了國家農(nóng)藥工程研究中心;原國家科委和化工部經(jīng)論證以上海農(nóng)藥研究所、江蘇省化工研究所、浙江化工研究院和湖南化工研究院為“四大基地”構(gòu)成的國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心,即當(dāng)時簡稱的“北方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”和“南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”。這“兩大中心”的主要任務(wù)就是開展農(nóng)藥創(chuàng)制工作,“兩大中心”和“四大基地”之間既有分工、突出重點(diǎn),又協(xié)同創(chuàng)新。“北方中心”屬綜合性的,開展全方位農(nóng)藥產(chǎn)品的創(chuàng)新和安全評價工作(“安評中心”建在沈陽院);上海農(nóng)藥所以生物農(nóng)藥的創(chuàng)制和研發(fā)為主,江蘇省化工研究所以擬除蟲菊酯類農(nóng)藥創(chuàng)制和研發(fā)為主,浙江化工研究院以有機(jī)氟類農(nóng)藥創(chuàng)制和研發(fā)為主,湖南化工研究院以氨基甲酸酯類農(nóng)藥創(chuàng)制和研發(fā)為主,從此中國的農(nóng)藥創(chuàng)制體系逐步形成。隨著中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院上海有機(jī)所、西安近代化學(xué)所、貴州大學(xué)、華東理工大學(xué)等一批高校和研究機(jī)構(gòu)加入到農(nóng)藥創(chuàng)制工作中來,我國農(nóng)藥的創(chuàng)制與研發(fā)力量得到加強(qiáng),井崗霉素、唑菌酯、氯氟醚菊酯、硫氟肟醚等十幾個創(chuàng)制農(nóng)藥新品種陸續(xù)產(chǎn)業(yè)化、投放市場,我國農(nóng)藥自主創(chuàng)新的步伐開始加快。

　　農(nóng)藥創(chuàng)新是國家最重視的,自“六五”到“十一五”連續(xù)6個五年計(jì)劃都組織國家級科技攻關(guān),這在所有子行業(yè)是絕無僅有的,直到今天以企業(yè)為主體的創(chuàng)新也從未間斷過。正是通過不斷創(chuàng)新,今天我國農(nóng)藥工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也得到持續(xù)優(yōu)化和升級,從大的結(jié)構(gòu)看,已徹底改變上世紀(jì)90年代“3個70”的不合理狀況,即由過去的殺蟲劑占農(nóng)藥總產(chǎn)量的70%、有機(jī)磷品種占?xì)⑾x劑70%、有機(jī)磷殺蟲劑中高毒品種占70%,調(diào)整優(yōu)化為今天的殺蟲劑只占約31%、除草劑約占60%,高毒高殘留品種由過去的70%下降到不到3%。正是通過不斷創(chuàng)新,農(nóng)藥工業(yè)不僅為農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收和人們的“菜籃子工程”提供了重要保障,而且為保護(hù)人類健康和生態(tài)安全、生物多樣性作出了重要貢獻(xiàn)!

　　化肥工業(yè)中合成氨創(chuàng)新極具代表性

　　化學(xué)課堂的老師告訴我們：合成氨是德國化學(xué)家哈伯于1902年首先合成的,后與巴斯夫的工程師博施合作實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。從合成到實(shí)現(xiàn)工業(yè)化需要一系列創(chuàng)新,從工業(yè)化到大型化、現(xiàn)代化更是需要不斷創(chuàng)新。中國合成氨和化肥工業(yè)所走的創(chuàng)新之路就更加艱難,也更具有代表性。

　　一是合成氨靠艱難創(chuàng)新起步。我國化肥工業(yè)的起步是以“南吳北范”為代表,即：1933年吳蘊(yùn)初先生在上海成立的天利氮?dú)夤纠锰煸娊廛囬g的氫氣制得合成氨,再制得硝酸；1937年范旭東先生在南京的永利硫酸錏廠生產(chǎn)出合成氨和硫酸銨為標(biāo)志。新中國化肥工業(yè)的起步是以“一五”計(jì)劃時期,原蘇聯(lián)援建的“156項(xiàng)”中的蘭州氮肥廠、太原氮肥廠和吉林氮肥廠為標(biāo)志。吉林氮肥廠1957年10月建成,設(shè)計(jì)合成氨5萬噸/年、硝酸銨9萬噸/年；蘭州氮肥廠1958年11月建成,設(shè)計(jì)合成氨5萬噸/年、硝酸銨8.2萬噸/年；太原氮肥廠1961年建成,設(shè)計(jì)合成氨5.2萬噸/年、硝酸銨9.8萬噸/年。現(xiàn)在看年產(chǎn)5萬噸的合成氨規(guī)模,與今天的年產(chǎn)30萬噸、60萬噸相比,顯得很小很小,但據(jù)史料看當(dāng)時相繼建成的這3個氮肥廠其合成氨技術(shù)是世界先進(jìn)水平的、規(guī)模是當(dāng)年世界最大的。

　　二是中國化肥工業(yè)靠自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越。中蘇關(guān)系破裂,蘇聯(lián)撤走專家之后,中國合成氨和化肥工業(yè)走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新之路。1958年初,毛主席在討論國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和預(yù)算的會上提出,中央、省、專區(qū)三級可以設(shè)立化學(xué)肥料廠。當(dāng)時的化工部第一任部長彭濤親自組織技術(shù)研討會,因?yàn)樯a(chǎn)硫銨或硝銨都必須配套建設(shè)硫酸或硝酸裝置,投資多、建設(shè)周期長,還需要鉛和不銹鋼材料。在當(dāng)時的條件下生產(chǎn)碳酸氫銨更具有可行性,而且在使用過程中也發(fā)現(xiàn)碳酸氫銨的肥效較好,侯德榜博士又在“侯氏制堿法”的基礎(chǔ)上發(fā)明了“合成氨原料氣與氨直接碳化反應(yīng)獲得碳酸氫銨”的新工藝,于是分別在上海和北京開展年產(chǎn)合成氨2000噸和1萬噸實(shí)驗(yàn),隨后2年在全國建成約200個800噸級和2000噸級的小型氮肥廠。在取得實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,由當(dāng)時的氮肥設(shè)計(jì)院提出了1萬噸/年合成氨和4萬噸/年碳酸氫銨的設(shè)計(jì)方案。為解決五六億人的吃飯問題,1961年國務(wù)院在杭州召開氮肥工業(yè)座談會以后,在全國掀起了加快建設(shè)氮肥廠的高潮,碳酸氫銨成為了世界化肥工業(yè)領(lǐng)域中國獨(dú)有的氮肥品種。進(jìn)入上世紀(jì)90年代以后,隨著“碳銨改尿素”氮肥品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整加快,碳酸氫銨才逐步退出了中國氮肥的歷史舞臺。別看當(dāng)時的1萬噸/年合成氨、4萬噸/年碳銨,其工業(yè)化的過程和建成開車的過程,一是經(jīng)過了夜以繼日、大量艱苦卓絕的試驗(yàn)和研究,二是克服了當(dāng)時條件下所遇到的、無數(shù)難以想象的困難,三是為當(dāng)時的農(nóng)業(yè)急需和增產(chǎn)作出了重要的貢獻(xiàn),四是為我國化學(xué)工業(yè)的建立和工業(yè)化積累了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn),培育了很多能征善戰(zhàn)的人才隊(duì)伍。

　　三是中國化肥工業(yè)的大型化與現(xiàn)代化。我國合成氨與化肥工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)入到第三個階段,1973年國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時期、國家“四三方案”的制定和實(shí)施,以引進(jìn)13套大型合成氨和尿素裝置為標(biāo)志,真正實(shí)現(xiàn)了大型化。這一階段的創(chuàng)新內(nèi)容主要是引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,包括催化劑、凈化劑以及關(guān)鍵和核心設(shè)備等的國產(chǎn)化。再后來就是“七五”時期,原國家計(jì)委、化工部依托四川化工總廠組織的“20萬噸/年合成氨大型國產(chǎn)化工程”國家攻關(guān)項(xiàng)目,于1992年底通過國家驗(yàn)收,不僅技術(shù)水平、操作工培訓(xùn)模擬系統(tǒng)都達(dá)到20世紀(jì)80年代末國際先進(jìn)水平,而且通過該項(xiàng)目大型工程化一條龍攻關(guān),還掌握了大型氨合成塔、汽提塔、造粒塔、換熱器等關(guān)鍵設(shè)備的制造技術(shù),還于1994年11月獲得全國最佳工程設(shè)計(jì)獎和國家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目金質(zhì)獎。在此基礎(chǔ)上,我們今天新建60萬噸/年合成氨、100萬噸/年尿素大型化裝置,實(shí)現(xiàn)了完全立足于自有技術(shù)、自主設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備自主制造、催化劑自主配套的交鑰匙工程。多年來,我國合成氨產(chǎn)能產(chǎn)量世界第一、氮肥磷肥產(chǎn)能產(chǎn)量世界第一,整體技術(shù)水平世界領(lǐng)先,物耗能耗水平以及廢棄物排放水平均世界領(lǐng)先,都得益于我們幾十年來不斷創(chuàng)新和持續(xù)創(chuàng)新,也凝聚著幾代化肥人的智慧、付出、甚至是犧牲。

　　傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新以氯堿工業(yè)為代表

　　氯堿工業(yè)的兩大主導(dǎo)產(chǎn)品是燒堿和聚氯乙烯。燒堿是英國化學(xué)家戴維于1807年制得的,直到1890年采用隔膜法或水銀法電解鹽水實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。聚氯乙烯是1835年美國人勒尼奧發(fā)現(xiàn),直到1913年德國發(fā)明家弗里德里希.克拉特發(fā)明了聚氯乙烯聚合工藝,1931年由德國公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

　　中國氯堿工業(yè)起步以1929年吳蘊(yùn)初先生在上海創(chuàng)辦天原電化廠為標(biāo)志,以電化學(xué)法生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣,當(dāng)時需要燒堿為天廚味精提供原料,不生產(chǎn)聚氯乙烯。我國聚氯乙烯的生產(chǎn)與發(fā)展是新中國成立以后的事了,上世紀(jì)50年代初的重工業(yè)部化工局化工實(shí)驗(yàn)所(化工部沈陽化工研究院的前身),開始電石乙炔法制氯乙烯、聚合制聚氯乙烯的研發(fā)和試驗(yàn),錦西化工廠是國內(nèi)第一個開展聚氯乙烯中試和生產(chǎn)的工廠。1954年年產(chǎn)100噸聚氯乙烯的中試在錦西化工廠試驗(yàn)成功,1958年我國第一套年產(chǎn)3000噸聚氯乙烯的生產(chǎn)裝置在錦西化工廠投產(chǎn),從此我國氯堿工業(yè)開啟了快速發(fā)展新時期。氯堿工業(yè)的創(chuàng)新集中在“三大難點(diǎn)”、也是我國氯堿工業(yè)誕生以來創(chuàng)新的重點(diǎn)：

　　一是燒堿關(guān)鍵設(shè)備電解槽用離子膜的創(chuàng)新。燒堿生產(chǎn)采用電解工藝,電解槽就成為燒堿生產(chǎn)過程的核心與關(guān)鍵設(shè)備。最早采用的石墨陽極隔膜電解槽,先工業(yè)化的國家上世紀(jì)60年代開始由金屬陽極代替石墨陽極,因?yàn)榻饘訇枠O電解槽比石墨陽極生產(chǎn)能力大大提高、電耗大大降低、隔膜壽命可延長一倍,因此我國也于上世紀(jì)70年代在研發(fā)與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開始逐步以金屬陽極取代石墨陽極。到了上世紀(jì)70年代,以美歐日為代表的先進(jìn)國家又發(fā)明了一種更先進(jìn)的燒堿生產(chǎn)技術(shù)--離子膜電解槽,其突出優(yōu)點(diǎn)不僅消除了隔膜的污染問題,而且堿液純度高、質(zhì)量好、能耗更低。進(jìn)入上世紀(jì)80年代以后,各工業(yè)化國家紛紛用離子膜電解槽置換原來的隔膜電解槽。

　　我國工業(yè)化的加快和氯堿工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,以及燒堿企業(yè)的競爭力,也要求我們加快離子膜電解槽的應(yīng)用。可我們不掌握離子膜的制備技術(shù),離子膜及其所需的磺酸樹脂、羧酸樹脂和全氟磺酸樹脂就成了我們的制約短板和“卡脖子”的核心技術(shù)和關(guān)鍵配套材料。從上世紀(jì)80年代開始持續(xù)20多年的時間,國內(nèi)建成投產(chǎn)的所有燒堿生產(chǎn)電解槽所用的離子膜都是靠花費(fèi)大量外匯引進(jìn)和進(jìn)口的,代價巨大。實(shí)際上從“七五”開始,原國家計(jì)委和原化工部就把離子膜國產(chǎn)化列為國家重點(diǎn)攻關(guān)課題,就是因?yàn)榧夹g(shù)難度大、發(fā)達(dá)國家技術(shù)封鎖,不僅是制備膜用的配套樹脂不過關(guān),而且制備膜的技術(shù)更難攻克,20多年之久始終被發(fā)達(dá)國家所壟斷。進(jìn)入新世紀(jì)以后,山東東岳集團(tuán)與上海交大聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),,通過國家“863”計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃以及山東省舉全省之力的支持,終于于2009年9月第一張國產(chǎn)氯堿用工業(yè)化離子膜下線,2010年5月2張國產(chǎn)化離子膜在黃驊氯堿試用,6月70張國產(chǎn)離子膜在東岳集團(tuán)投入商業(yè)運(yùn)行,經(jīng)過20多年的持續(xù)不斷創(chuàng)新終于獲得成功。

　　二是聚氯乙烯關(guān)鍵設(shè)備聚合釜的創(chuàng)新。聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝主要兩種,發(fā)達(dá)國家都是乙烯為原料的氧氯化工藝,我國是以電石為原料的乙炔工藝。這是我國“多煤缺油少氣”的資源稟賦決定的,我國原油的對外依存度高達(dá)70%以上,如果聚氯乙烯的工藝路線也向發(fā)達(dá)國家一樣全部以乙烯為原料,其原油對外依存度將更高,所以我國80%的聚氯乙烯一直采用電石乙炔工藝。不論是乙烯氧氯化工藝,還是電石乙炔工藝,都有一個共性而關(guān)鍵的設(shè)備即氯乙烯單體聚合的反應(yīng)釜,反應(yīng)釜的創(chuàng)新過程最具有代表性。中國聚氯乙烯第一套裝置3000噸/年規(guī)模,6000噸/年定型設(shè)計(jì),后逐步擴(kuò)大到3萬-5萬噸/年,聚合釜從7立方米到15立方米,再到30立方米,通過創(chuàng)新不斷升級,但是直到90年代初聚合過程的粘釜問題始終沒有很好解決。后來一邊研發(fā)創(chuàng)新聚合釜的制備與內(nèi)拋光技術(shù),一邊同步研發(fā)創(chuàng)新防粘釜助劑,由1釜1開蓋清理到十幾釜、幾十釜,再到過百釜一開蓋,直到2000年的70立方米聚合釜、今天的105立方米、108立方米和110立方米聚合釜,正是這不斷地創(chuàng)新奠定了我國15年來一直是世界聚氯乙烯第一生產(chǎn)大國的地位。

　　三是低汞與無汞催化劑的創(chuàng)新。電石乙炔工藝在乙炔合成氯乙烯單體的反應(yīng)過程中需要氯化汞作催化劑,汞就是俗稱的“水銀”,屬重金屬、劇毒,且易升華流失,嚴(yán)重危害人體健康。為減少汞對環(huán)境和人類健康造成危害,2013年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署通過了旨在全球控制和減少汞排放的國際公約《水俁公約》,并于2017年8月正式生效。全國人大常委會于2016年4月正式批準(zhǔn)即進(jìn)入履約程序,對原生汞礦關(guān)閉時限和電石法聚氯乙烯用汞工藝提出了約束性要求,第一步要求全部改用低汞催化劑,第二步在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成熟的情況下改用無汞。這都需要開展大量的研發(fā)與創(chuàng)新工作,到“十三五”末經(jīng)過大量研發(fā)與試驗(yàn),國內(nèi)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)裝置全部實(shí)現(xiàn)了低汞工藝,單位產(chǎn)品的用汞量比2010年減少50%,在保障生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下,降低了催化劑消耗、降低了汞污染。無汞催化劑和無汞新工藝也都取得階段性創(chuàng)新成果,為下一步電石法聚氯乙烯全部推廣無汞催化劑和無汞新工藝創(chuàng)造了條件。

　　石油化工的創(chuàng)新代表是乙烯

　　世界石油化工“二戰(zhàn)”以后進(jìn)入了快速發(fā)展期,我國石油化工的發(fā)展以大慶油田的發(fā)現(xiàn)為標(biāo)志,伴隨著改革開放的深化邁上了大型化、規(guī)模化和現(xiàn)代化的快車道。通過不斷創(chuàng)新,我國石油化工的整體技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平并肩。乙烯是石油化工的重要基礎(chǔ)化學(xué)品,以乙烯為基礎(chǔ)原料經(jīng)過氧化、羰基化、水合、聚合等化學(xué)反應(yīng),可以衍生出一系列有機(jī)化學(xué)品、精細(xì)化學(xué)品和高分子聚合物,因此乙烯的工業(yè)化水平以及產(chǎn)能產(chǎn)量已成為一個國家石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志,目前美國乙烯的產(chǎn)能產(chǎn)量世界第一、中國居第二位。

　　一是我國乙烯工業(yè)從自主創(chuàng)新起步。從史料看是1970年1月蘭化公司3.6萬噸/年乙烯砂子裂解爐建成投產(chǎn),開啟我國乙烯工業(yè)化的進(jìn)程。

　　二是成套引進(jìn)實(shí)現(xiàn)乙烯工業(yè)快速發(fā)展。為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,乙烯工業(yè)大規(guī)模工業(yè)化是以1973年1月國家“四三方案”中確立引進(jìn)的3套大型石化裝置和4套大化纖裝置為標(biāo)志的。上海石化總廠一期工程中的11.5萬噸/年、1977年上半年建成投產(chǎn),遼陽石油化纖的7.3萬噸/年于1979年9月建成投產(chǎn)。最具代表性的是北京燕山石化總廠引進(jìn)的30萬噸/年乙烯裝置,1976年6月建成投產(chǎn),是我國石油化工歷史上建成投產(chǎn)的第一套30萬噸/年乙烯裝置,是中國當(dāng)時規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、號稱“超級石化工程”。后來于1978年又引進(jìn)了4套30萬噸/年乙烯及其配套的石化裝置,分別建在大慶、齊魯、南京和上海,從此我國乙烯工業(yè)邁入世界先進(jìn)國家序列。

　　三是持續(xù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新跨越。我國對乙烯裂解爐及其裂解技術(shù)的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)一直就沒有停過步,“七五”期間開始的乙烯新型蒸汽裂解爐列入國家重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目,于1988年獲中國實(shí)用新型專利,1990年2月4萬噸/年規(guī)模在齊魯石化試車成功,1991年獲國家重大技術(shù)裝備辦特等獎和國家科技進(jìn)步二等獎；1993年開始又先后開啟了4萬噸/年II型爐、6萬噸/年III型爐的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān),2001年10萬噸/年大型裂解爐在燕山建成投產(chǎn),并獲2006年國家科技進(jìn)步二等獎。經(jīng)過近20年的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān),我國自主研發(fā)的乙烯新型裂解爐技術(shù)水平和設(shè)計(jì)水平都不斷提升,爐型逐步成熟、并已形成系列化。目前我國自主研發(fā)的復(fù)雜原料百萬噸級乙烯成套技術(shù)獲得2020年度國家科技進(jìn)步一等獎,不僅為天津石化、鎮(zhèn)海煉化2套100萬噸/年乙烯裝置提供了成套裂解技術(shù),而且我國也成為乙烯裂解技術(shù)的國際專利商,成功出口馬來西亞和泰國,這都是我國30年持續(xù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的跨越。

　　未來石化工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展更寄望創(chuàng)新

　　回顧過去,學(xué)史明理、學(xué)史思辨,更是展望未來、發(fā)展未來。在撰寫這篇文稿的過程中,翻閱筆記、查閱史料,本人參與 “六五”科技攻關(guān)總結(jié),組織論證并主持 “七五”“八五”“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目,主筆編寫《化學(xué)工業(yè)“九五”科技進(jìn)步規(guī)劃》,開啟“十五”科技攻關(guān)選題立項(xiàng),以及陪同時任國家計(jì)委科技司秦聲濤司長和劉艷榮處長調(diào)研和論證“北方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”方案,陪同時任化工部副部長賀國強(qiáng)同志在上海召開組建“南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”研討會和陪同原國家科委工業(yè)司石定寰司長到“南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心四大基地”逐個驗(yàn)收、在北京總體驗(yàn)收等過程和場景仿佛都?xì)v歷在目。后期隨著工作崗位和職務(wù)的變化雖然不直接從事科技創(chuàng)新的組織與管理工作,但創(chuàng)新情結(jié)一直難以釋懷,石化工業(yè)的創(chuàng)新與進(jìn)步一直是我最關(guān)心和重點(diǎn)關(guān)注的。上面是挑選了幾個創(chuàng)新的典型代表,希望帶給您由點(diǎn)及面、由個體到整體、由個性到共性的思考。

　　實(shí)際上過去百年,尤其是新中國石化工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,還有很多值得回顧與總結(jié)的重大成果、寶貴經(jīng)驗(yàn)與深刻教訓(xùn)。今天我國20多種大宗基礎(chǔ)石化產(chǎn)品的產(chǎn)能產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一位,石油化工、現(xiàn)代煤化工以及石油天然氣的勘探開采技術(shù)都居世界先進(jìn)水平,都是得益于持續(xù)不斷的創(chuàng)新。煙臺萬華持續(xù)創(chuàng)新攻克并掌握MDI、TDI、HDI等異氰酸酯國際領(lǐng)先技術(shù)的故事大家都很熟悉；中石油、中石化、中海油攻克為保障國家能源安全的一系列陸上和海上油氣勘探開采新技術(shù),保障了我國原油產(chǎn)量止跌、并連續(xù)3年增長、天然氣產(chǎn)量連續(xù)5年增產(chǎn)超過100億立方,得益于持續(xù)不斷的創(chuàng)新。晨光院和常州有機(jī)二廠開展工程塑料聚碳酸酯工業(yè)性試驗(yàn)、天津化工廠進(jìn)行氯化法鈦白和蛋氨酸工業(yè)性試驗(yàn)、北京化工大學(xué)與吉化聯(lián)合開展碳纖維制備技術(shù)攻關(guān),直到“十三五”這些長期難以攻克的技術(shù)才被魯西、萬華、宜賓天原、魯北、新和成、中復(fù)神鷹等企業(yè)突破并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,這都是得益于持續(xù)不斷創(chuàng)新。

　　未來石化工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展更寄望創(chuàng)新,因?yàn)榘倌晡从兄笞兙终诩铀傺葸M(jìn),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革進(jìn)程加快,國際環(huán)境日趨復(fù)雜和競爭日益激烈,地緣關(guān)系和地區(qū)政治動蕩隨時可能加劇,全球政治格局、經(jīng)濟(jì)格局和產(chǎn)業(yè)格局正在發(fā)生重構(gòu),我國經(jīng)濟(jì)和石化產(chǎn)業(yè)已邁入高質(zhì)量發(fā)展的新階段,都對創(chuàng)新提出了更迫切的需要和更高的要求。一方面,未來石化工業(yè)貫徹黨中央部署做好“碳達(dá)峰、碳中和”工作需要創(chuàng)新,未來石化工業(yè)構(gòu)建“以國內(nèi)大循環(huán)為主體、內(nèi)外雙循環(huán)相互促進(jìn)的”新發(fā)展格局需要創(chuàng)新,未來要實(shí)現(xiàn)由石化大國向石化強(qiáng)國的跨越需要創(chuàng)新。另一方面,中國人要端牢自己的飯碗更需要化肥農(nóng)藥等農(nóng)化產(chǎn)品的創(chuàng)新,中國要打造高端制造業(yè)強(qiáng)國更需要高端石化產(chǎn)品和高性能材料的創(chuàng)新,我國要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國強(qiáng)軍夢想更需要特種化學(xué)品和化工新材料的不斷創(chuàng)新。

　　讓我們共同努力,繼續(xù)深入學(xué)好黨史、學(xué)好石化行業(yè)史,認(rèn)真總結(jié)過去百年所取得的輝煌成就和寶貴經(jīng)驗(yàn),借鑒發(fā)達(dá)國家的成功實(shí)踐和有益教訓(xùn),更加重視創(chuàng)新,進(jìn)一步突出創(chuàng)新、強(qiáng)化創(chuàng)新,發(fā)揚(yáng)過去創(chuàng)新方面好的做法與經(jīng)驗(yàn),在持續(xù)不斷創(chuàng)新中推動石化工業(yè)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展,加快石化大國向石化強(qiáng)國目標(biāo)的進(jìn)程和跨越。