傅向升：石化工業(yè)百年史就是一部創(chuàng)新史
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng) 傅向升
近日，中共中央辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)黨史學(xué)習(xí)教育常態(tài)化長(zhǎng)效化的意見(jiàn)》指出，在全黨開(kāi)展黨史學(xué)習(xí)教育，是以習(xí)近平同志為核心的黨中央立足百年黨史新起點(diǎn)、著眼開(kāi)創(chuàng)事業(yè)發(fā)展新局面作出的重大戰(zhàn)略決策。去年為慶祝建黨百年，石化行業(yè)組織專(zhuān)家學(xué)者編撰出版了《中國(guó)化學(xué)工業(yè)百年發(fā)展史》和《中國(guó)工業(yè)史·石油工業(yè)卷》 《中國(guó)工業(yè)史·化學(xué)工業(yè)卷》，在黨史學(xué)習(xí)教育過(guò)程中，同步開(kāi)展了石化行業(yè)史的學(xué)習(xí)和研究;李壽生會(huì)長(zhǎng)以石化產(chǎn)業(yè)百年畫(huà)卷為題為大家上了生動(dòng)的黨課。結(jié)合我個(gè)人黨史、行業(yè)史和黨課學(xué)習(xí)的體會(huì)，以一個(gè)石化科技創(chuàng)新老兵的身份談?wù)勈I(yè)百年。
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(gè)國(guó)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(gè)領(lǐng)域，也是發(fā)達(dá)國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略十分重要的組成部分。翻開(kāi)中國(guó)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(gè)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(gè)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(guó)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(guó)石化工業(yè)從范旭東創(chuàng)辦永利堿廠(chǎng)算起已過(guò)百年，但在建國(guó)前夕產(chǎn)業(yè)規(guī)模只有1.77億元，用范旭東對(duì)妻子的話(huà)說(shuō)“那是一個(gè)讓人害羞的數(shù)字”。新中國(guó)建立后，我國(guó)化學(xué)工業(yè)開(kāi)啟了新紀(jì)元， 1978年達(dá)到355.2億元。改革開(kāi)放以后我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)邁上了快速發(fā)展的軌道，2010年高于8.76萬(wàn)億元，從此中國(guó)成為世界第二的石化大國(guó)和世界第一的化工大國(guó)。去年雖然新冠疫情還在全球肆虐，石化規(guī)上企業(yè)營(yíng)業(yè)收入14.45萬(wàn)億元，全行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)1.16萬(wàn)億元，雙雙創(chuàng)造了新的歷史紀(jì)錄。
回顧我國(guó)石化工業(yè)百年歷程，總結(jié)新中國(guó)石化工業(yè)取得的輝煌成就，這都是不斷創(chuàng)新帶來(lái)的變化與進(jìn)步。無(wú)論是全球石化工業(yè)、還是一個(gè)國(guó)家的石化產(chǎn)業(yè)，離開(kāi)了創(chuàng)新就不會(huì)有今天現(xiàn)代化的石化工業(yè)，可以說(shuō)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(gè)重要子行業(yè)。隨著精細(xì)化學(xué)品種類(lèi)的不斷增加和領(lǐng)域的不斷拓寬，有人把農(nóng)藥歸類(lèi)為傳統(tǒng)精細(xì)化工領(lǐng)域，有時(shí)也單列為化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)成熟的專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)。農(nóng)藥也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(méi)有農(nóng)藥，病蟲(chóng)草害每年將造成糧食損失35%左右，可見(jiàn)離開(kāi)了農(nóng)藥，國(guó)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€(gè)農(nóng)藥品種用的久了，滅殺的蟲(chóng)或草等靶標(biāo)物就會(huì)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(lèi)食用或用作動(dòng)物飼料，既要求對(duì)人畜無(wú)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(chǎng)、草場(chǎng)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(duì)益鳥(niǎo)、益蟲(chóng)、自然生態(tài)造成傷害，只選擇性的殺滅靶標(biāo)性有害蟲(chóng)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(zhǎng)。過(guò)去有過(guò)統(tǒng)計(jì)：創(chuàng)新一個(gè)農(nóng)藥新品種需要篩選上萬(wàn)個(gè)新化合物，投入上億美元，耗時(shí)要10年之久。今天創(chuàng)新的難度比過(guò)去更大，需要篩選幾萬(wàn)個(gè)、甚至十幾萬(wàn)個(gè)新化合物，創(chuàng)新投入更是巨資、耗時(shí)更長(zhǎng)。因此，農(nóng)藥的創(chuàng)新與生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)和領(lǐng)軍企業(yè)，幾乎被發(fā)達(dá)國(guó)家和老牌跨國(guó)公司所壟斷。過(guò)去多年位居農(nóng)藥金字塔尖的“六大公司”是：美國(guó)的孟山都、杜邦、陶氏，德國(guó)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(lái)經(jīng)過(guò)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(gòu)，陶氏杜邦合并后拆分出科迪華，中國(guó)化工并購(gòu)了先正達(dá)，即今天農(nóng)藥金字塔尖的德國(guó)拜耳、巴斯夫，中國(guó)先正達(dá)、美國(guó)科迪華。
中國(guó)的農(nóng)藥工業(yè)，我們一直說(shuō)是農(nóng)藥大國(guó)，而不是強(qiáng)國(guó)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，自2010年以來(lái)我國(guó)農(nóng)藥年產(chǎn)量一直超過(guò)200萬(wàn)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(guó)也已經(jīng)邁入農(nóng)藥強(qiáng)國(guó)序列!但我們一定要清醒地認(rèn)識(shí)到：國(guó)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(guó)家相比還存在明顯的差距。當(dāng)然，新中國(guó)農(nóng)藥工業(yè)能夠成長(zhǎng)為世界農(nóng)藥大國(guó)，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(guó)農(nóng)藥工業(yè)在新中國(guó)成立前幾乎是空白，新中國(guó)成立后，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(guó)吃飯穿衣救了急。新中國(guó)成立以后為解決近5億人的吃飯、穿衣問(wèn)題，國(guó)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(lái)的化工部沈陽(yáng)化工研究院)于1952年就開(kāi)始了農(nóng)藥的研發(fā)與創(chuàng)新。新中國(guó)最早投產(chǎn)的有機(jī)合成農(nóng)藥品種是有機(jī)氯類(lèi)殺蟲(chóng)劑滴滴涕和六六六，為抵御當(dāng)時(shí)的蝗災(zāi)以及衛(wèi)生蟲(chóng)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(shí)，有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑也加快了研發(fā)和創(chuàng)新速度，對(duì)硫磷、敵百蟲(chóng)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(shí)農(nóng)藥總產(chǎn)量的1/3，為建國(guó)后約30年時(shí)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(zhǎng)的人應(yīng)該都記得六六六那刺鼻的味道，因?yàn)槟莻€(gè)年代無(wú)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(shí)間長(zhǎng)給人畜和環(huán)境造成的危害，國(guó)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(shí)這些品種的產(chǎn)量占全國(guó)農(nóng)藥總產(chǎn)量的50%，停用之后能不能保證市場(chǎng)需求？會(huì)不會(huì)影響到農(nóng)業(yè)收成?業(yè)界和社會(huì)都為之擔(dān)心。是當(dāng)時(shí)相對(duì)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(mǎn)足了市場(chǎng)需求，打消了人們的疑慮。后來(lái)有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑為防治蟲(chóng)害撐起了半壁江山，但隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，甲胺磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)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(guó)共淘汰高毒高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥老品種43個(gè)、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(zhuān)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(kāi)放的需要，國(guó)家決定對(duì)《專(zhuān)利法》進(jìn)行修改，與發(fā)達(dá)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)進(jìn)一步接軌：對(duì)化合物實(shí)施保護(hù)，并將保護(hù)期從15年延長(zhǎng)到20年，同時(shí)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(shì)和要求，原國(guó)家計(jì)委和化工部經(jīng)論證以沈陽(yáng)化工研究院和南開(kāi)大學(xué)元素所為依托，組建了國(guó)家農(nóng)藥工程研究中心;原國(guó)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(guó)家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心，即當(dāng)時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)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(kāi)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(kāi)展全方位農(nóng)藥產(chǎn)品的創(chuàng)新和安全評(píng)價(jià)工作(“安評(píng)中心”建在沈陽(yáng)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(chóng)菊酯類(lèi)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(lèi)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(lèi)農(nóng)藥創(chuàng)制和研發(fā)為主，從此中國(guó)的農(nóng)藥創(chuàng)制體系逐步形成。隨著中國(guó)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(lái)，我國(guó)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(gè)創(chuàng)制農(nóng)藥新品種陸續(xù)產(chǎn)業(yè)化、投放市場(chǎng)，我國(guó)農(nóng)藥自主創(chuàng)新的步伐開(kāi)始加快。
農(nóng)藥創(chuàng)新是國(guó)家最重視的，自“六五”到“十一五”連續(xù)6個(gè)五年計(jì)劃都組織國(guó)家級(jí)科技攻關(guān)，這在所有子行業(yè)是絕無(wú)僅有的，直到今天以企業(yè)為主體的創(chuàng)新也從未間斷過(guò)。正是通過(guò)不斷創(chuàng)新，今天我國(guó)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(jí)，從大的結(jié)構(gòu)看，已徹底改變上世紀(jì)90年代“3個(gè)70”的不合理狀況，即由過(guò)去的殺蟲(chóng)劑占農(nóng)藥總產(chǎn)量的70%、有機(jī)磷品種占?xì)⑾x(chóng)劑70%、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑中高毒品種占70%，調(diào)整優(yōu)化為今天的殺蟲(chóng)劑只占約31%、除草劑約占60%，高毒高殘留品種由過(guò)去的70%下降到不到3%。正是通過(guò)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(lèi)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(guó)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(guó)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(guó)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?chē)間的氫氣制得合成氨，再制得硝酸；1937年范旭東先生在南京的永利硫酸錏廠(chǎng)生產(chǎn)出合成氨和硫酸銨為標(biāo)志。新中國(guó)化肥工業(yè)的起步是以“一五”計(jì)劃時(shí)期，原蘇聯(lián)援建的“156項(xiàng)”中的蘭州氮肥廠(chǎng)、太原氮肥廠(chǎng)和吉林氮肥廠(chǎng)為標(biāo)志。吉林氮肥廠(chǎng)1957年10月建成，設(shè)計(jì)合成氨5萬(wàn)噸/年、硝酸銨9萬(wàn)噸/年；蘭州氮肥廠(chǎng)1958年11月建成，設(shè)計(jì)合成氨5萬(wàn)噸/年、硝酸銨8.2萬(wàn)噸/年；太原氮肥廠(chǎng)1961年建成，設(shè)計(jì)合成氨5.2萬(wàn)噸/年、硝酸銨9.8萬(wàn)噸/年。現(xiàn)在看年產(chǎn)5萬(wàn)噸的合成氨規(guī)模，與今天的年產(chǎn)30萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸相比，顯得很小很小，但據(jù)史料看當(dāng)時(shí)相繼建成的這3個(gè)氮肥廠(chǎng)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(guó)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(zhuān)家之后，中國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和預(yù)算的會(huì)上提出，中央、省、專(zhuān)區(qū)三級(jí)可以設(shè)立化學(xué)肥料廠(chǎng)。當(dāng)時(shí)的化工部第一任部長(zhǎng)彭濤親自組織技術(shù)研討會(huì)，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(zhǎng)，還需要鉛和不銹鋼材料。在當(dāng)時(shí)的條件下生產(chǎn)碳酸氫銨更具有可行性，而且在使用過(guò)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(kāi)展年產(chǎn)合成氨2000噸和1萬(wàn)噸實(shí)驗(yàn)，隨后2年在全國(guó)建成約200個(gè)800噸級(jí)和2000噸級(jí)的小型氮肥廠(chǎng)。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(shí)的氮肥設(shè)計(jì)院提出了1萬(wàn)噸/年合成氨和4萬(wàn)噸/年碳酸氫銨的設(shè)計(jì)方案。為解決五六億人的吃飯問(wèn)題，1961年國(guó)務(wù)院在杭州召開(kāi)氮肥工業(yè)座談會(huì)以后，在全國(guó)掀起了加快建設(shè)氮肥廠(chǎng)的高潮，碳酸氫銨成為了世界化肥工業(yè)領(lǐng)域中國(guó)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(guó)氮肥的歷史舞臺(tái)。別看當(dāng)時(shí)的1萬(wàn)噸/年合成氨、4萬(wàn)噸/年碳銨，其工業(yè)化的過(guò)程和建成開(kāi)車(chē)的過(guò)程，一是經(jīng)過(guò)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(shí)條件下所遇到的、無(wú)數(shù)難以想象的困難，三是為當(dāng)時(shí)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(guó)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(guó)化肥工業(yè)的大型化與現(xiàn)代化。我國(guó)合成氨與化肥工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)入到第三個(gè)階段，1973年國(guó)民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期、國(guó)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(guó)產(chǎn)化。再后來(lái)就是“七五”時(shí)期，原國(guó)家計(jì)委、化工部依托四川化工總廠(chǎng)組織的“20萬(wàn)噸/年合成氨大型國(guó)產(chǎn)化工程”國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目，于1992年底通過(guò)國(guó)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(guó)際先進(jìn)水平，而且通過(guò)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(guó)最佳工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)和國(guó)家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目金質(zhì)獎(jiǎng)。在此基礎(chǔ)上，我們今天新建60萬(wàn)噸/年合成氨、100萬(wàn)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(lái)，我國(guó)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(lái)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(guó)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(guó)人勒尼奧發(fā)現(xiàn)，直到1913年德國(guó)發(fā)明家弗里德里?！た死匕l(fā)明了聚氯乙烯聚合工藝，1931年由德國(guó)公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
中國(guó)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(chǎng)為標(biāo)志，以電化學(xué)法生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣，當(dāng)時(shí)需要燒堿為天廚味精提供原料，不生產(chǎn)聚氯乙烯。我國(guó)聚氯乙烯的生產(chǎn)與發(fā)展是新中國(guó)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(yáng)化工研究院的前身)，開(kāi)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(chǎng)是國(guó)內(nèi)第一個(gè)開(kāi)展聚氯乙烯中試和生產(chǎn)的工廠(chǎng)。1954年年產(chǎn)100噸聚氯乙烯的中試在錦西化工廠(chǎng)試驗(yàn)成功，1958年我國(guó)第一套年產(chǎn)3000噸聚氯乙烯的生產(chǎn)裝置在錦西化工廠(chǎng)投產(chǎn)，從此我國(guó)氯堿工業(yè)開(kāi)啟了快速發(fā)展新時(shí)期。氯堿工業(yè)的創(chuàng)新集中在“三大難點(diǎn)”、也是我國(guó)氯堿工業(yè)誕生以來(lái)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(guò)程的核心與關(guān)鍵設(shè)備。最早采用的石墨陽(yáng)極隔膜電解槽，先工業(yè)化的國(guó)家上世紀(jì)60年代開(kāi)始由金屬陽(yáng)極代替石墨陽(yáng)極，因?yàn)榻饘訇?yáng)極電解槽比石墨陽(yáng)極生產(chǎn)能力大大提高、電耗大大降低、隔膜壽命可延長(zhǎng)一倍，因此我國(guó)也于上世紀(jì)70年代在研發(fā)與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始逐步以金屬陽(yáng)極取代石墨陽(yáng)極。到了上世紀(jì)70年代，以美歐日為代表的先進(jìn)國(guó)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(wèn)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(guó)家紛紛用離子膜電解槽置換原來(lái)的隔膜電解槽。
我國(guó)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(jìng)爭(zhēng)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(shù)脂、羧酸樹(shù)脂和全氟磺酸樹(shù)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(kāi)始持續(xù)20多年的時(shí)間，國(guó)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(jià)巨大。實(shí)際上從“七五”開(kāi)始，原國(guó)家計(jì)委和原化工部就把離子膜國(guó)產(chǎn)化列為國(guó)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(guó)家技術(shù)封鎖，不僅是制備膜用的配套樹(shù)脂不過(guò)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(guó)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(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)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(guó)產(chǎn)氯堿用工業(yè)化離子膜下線(xiàn)，2010年5月2張國(guó)產(chǎn)化離子膜在黃驊氯堿試用，6月70張國(guó)產(chǎn)離子膜在東岳集團(tuán)投入商業(yè)運(yùn)行，經(jīng)過(guò)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(guó)家都是乙烯為原料的氧氯化工藝，我國(guó)是以電石為原料的乙炔工藝。這是我國(guó)“多煤缺油少氣”的資源稟賦決定的，我國(guó)原油的對(duì)外依存度高達(dá)70%以上，如果聚氯乙烯的工藝路線(xiàn)也向發(fā)達(dá)國(guó)家一樣全部以乙烯為原料，其原油對(duì)外依存度將更高，所以我國(guó)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(gè)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(guò)程最具有代表性。中國(guó)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(wàn)-5萬(wàn)噸/年，聚合釜從7立方米到15立方米，再到30立方米，通過(guò)創(chuàng)新不斷升級(jí)，但是直到90年代初聚合過(guò)程的粘釜問(wèn)題始終沒(méi)有很好解決。后來(lái)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(kāi)蓋清理到十幾釜、幾十釜，再到過(guò)百釜一開(kāi)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(guó)15年來(lái)一直是世界聚氯乙烯第一生產(chǎn)大國(guó)的地位。
三是低汞與無(wú)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(guò)程中需要氯化汞作催化劑，汞就是俗稱(chēng)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(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成危害，2013年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署通過(guò)了旨在全球控制和減少汞排放的國(guó)際公約《水俁公約》，并于2017年8月正式生效。全國(guó)人大常委會(huì)于2016年4月正式批準(zhǔn)即進(jìn)入履約程序，對(duì)原生汞礦關(guān)閉時(shí)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(wú)汞。這都需要開(kāi)展大量的研發(fā)與創(chuàng)新工作，到“十三五”末經(jīng)過(guò)大量研發(fā)與試驗(yàn)，國(guó)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(wú)汞催化劑和無(wú)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(wú)汞催化劑和無(wú)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(guó)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(kāi)放的深化邁上了大型化、規(guī)模化和現(xiàn)代化的快車(chē)道。通過(guò)不斷創(chuàng)新，我國(guó)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(guò)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(gè)國(guó)家石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，目前美國(guó)乙烯的產(chǎn)能產(chǎn)量世界第一、中國(guó)居第二位。
一是我國(guó)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(wàn)噸/年乙烯砂子裂解爐建成投產(chǎn)，開(kāi)啟我國(guó)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(guó)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(guó)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(chǎng)一期工程中的11.5萬(wàn)噸/年、1977年上半年建成投產(chǎn)，遼陽(yáng)石油化纖的7.3萬(wàn)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(chǎng)引進(jìn)的30萬(wàn)噸/年乙烯裝置，1976年6月建成投產(chǎn)，是我國(guó)石油化工歷史上建成投產(chǎn)的第一套30萬(wàn)噸/年乙烯裝置，是中國(guó)當(dāng)時(shí)規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、號(hào)稱(chēng)“超級(jí)石化工程”。后來(lái)于1978年又引進(jìn)了4套30萬(wàn)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(guó)乙烯工業(yè)邁入世界先進(jìn)國(guó)家序列。
三是持續(xù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新跨越。我國(guó)對(duì)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(méi)有停過(guò)步，“七五”期間開(kāi)始的乙烯新型蒸汽裂解爐列入國(guó)家重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目，于1988年獲中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，1990年2月4萬(wàn)噸/年規(guī)模在齊魯石化試車(chē)成功，1991年獲國(guó)家重大技術(shù)裝備辦特等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；1993年開(kāi)始又先后開(kāi)啟了4萬(wàn)噸/年II型爐、6萬(wàn)噸/年III型爐的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)，2001年10萬(wàn)噸/年大型裂解爐在燕山建成投產(chǎn)，并獲2006年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)近20年的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)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(guó)自主研發(fā)的復(fù)雜原料百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，不僅為天津石化、鎮(zhèn)海煉化2套100萬(wàn)噸/年乙烯裝置提供了成套裂解技術(shù)，而且我國(guó)也成為乙烯裂解技術(shù)的國(guó)際專(zhuān)利商，成功出口馬來(lái)西亞和泰國(guó)，這都是我國(guó)30年持續(xù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的跨越。
未來(lái)石化工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展更寄望創(chuàng)新
回顧過(guò)去，學(xué)史明理、學(xué)史思辨，更是展望未來(lái)、發(fā)展未來(lái)。在撰寫(xiě)這篇文稿的過(guò)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(xiě)《化學(xué)工業(yè)“九五”科技進(jìn)步規(guī)劃》，開(kāi)啟“十五”科技攻關(guān)選題立項(xiàng)，以及陪同時(shí)任國(guó)家計(jì)委科技司秦聲濤司長(zhǎng)和劉艷榮處長(zhǎng)調(diào)研和論證“北方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”方案，陪同時(shí)任化工部副部長(zhǎng)賀國(guó)強(qiáng)同志在上海召開(kāi)組建“南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心”研討會(huì)和陪同原國(guó)家科委工業(yè)司石定寰司長(zhǎng)到“南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心四大基地”逐個(gè)驗(yàn)收、在北京總體驗(yàn)收等過(guò)程和場(chǎng)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?xiě)?，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(gè)創(chuàng)新的典型代表，希望帶給您由點(diǎn)及面、由個(gè)體到整體、由個(gè)性到共性的思考。
實(shí)際上過(guò)去百年，尤其是新中國(guó)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(guó)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(kāi)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(tái)萬(wàn)華持續(xù)創(chuàng)新攻克并掌握MDI、TDI、HDI等異氰酸酯國(guó)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(guó)家能源安全的一系列陸上和海上油氣勘探開(kāi)采新技術(shù)，保障了我國(guó)原油產(chǎn)量止跌、并連續(xù)3年增長(zhǎng)、天然氣產(chǎn)量連續(xù)5年增產(chǎn)超過(guò)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(chǎng)開(kāi)展工程塑料聚碳酸酯工業(yè)性試驗(yàn)、天津化工廠(chǎng)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(kāi)展碳纖維制備技術(shù)攻關(guān)，直到“十三五”這些長(zhǎng)期難以攻克的技術(shù)才被魯西、萬(wàn)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(lái)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(guó)際環(huán)境日趨復(fù)雜和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，地緣關(guān)系和地區(qū)政治動(dòng)蕩隨時(shí)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(guó)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(duì)創(chuàng)新提出了更迫切的需要和更高的要求。一方面，未來(lái)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?jiǎng)?chuàng)新，未來(lái)石化工業(yè)構(gòu)建“以國(guó)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?jiǎng)?chuàng)新，未來(lái)要實(shí)現(xiàn)由石化大國(guó)向石化強(qiáng)國(guó)的跨越需要?jiǎng)?chuàng)新。另一方面，中國(guó)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(guó)要打造高端制造業(yè)強(qiáng)國(guó)更需要高端石化產(chǎn)品和高性能材料的創(chuàng)新，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)強(qiáng)軍夢(mèng)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(guò)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(guó)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(guò)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(dòng)石化工業(yè)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展，加快石化大國(guó)向石化強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的進(jìn)程和跨越。