万和江
(川化集团有限责任公司,四川 成都610301)
[摘 要]化学工业是我国国民经济中最基础的产业之一,其发展速度的关键制约因素之一是化工领域科技进步与创新的程度,作为直接从事化工品生产的企业,其正是我国化工行业科技进步的推动者与实践者,因此在化工企业内部建设科研机构——技术中心具有重要的意义。简介化工与科技的关系以及化工行业科技进步带来的影响,着重阐述化工企业科研机构——技术中心的建设,包括技术中心的功能设置、建设方式、功能划分,以及化工企业技术中心的作用及主要任务要求,以期能对化工企业技术中心的建设及其效能的真正发挥起到一定的促进作用。
[关键词]化工企业;科技进步与创新;科研机构建设;技术中心;功能设置;建设方式;功能划分;主要任务
[中图分类号]F406.3 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2021)04-0059-04
0 引 言
企业技术中心,是由企业设立,以服务企业为主要目的,从事与企业经营相关领域的技术论证和研究、技术开发和应用、技术咨询、企业规划发展研究等工作的专门部门。一般来说,企业技术中心的研究范围涵盖原材料进入、生产过程控制、产成品和客户服务与反馈研究等全过程。化学工业是我国国民经济中最基础的产业之一,通常可分为基础化工、有机化工、精细化工、高分子化工、石油化工、医药化工、生物化工等,既相互独立又相互关联,其产品与国民经济的方方面面都息息相关,如:农业使用的化肥、农药,畜牧业使用的饲料添加剂、兽药,建筑、家电、汽车领域使用的各种涂料,电子工业使用的各种电子化学品,汽车、轮船、飞机等使用的燃料和润滑油,国防工业使用的固体和液体火箭燃料、炸药等。总之,化学工业下游几乎覆盖了我国国民经济的所有领域,其发展的速度通常有两方面关键的制约因素:一是与国民经济总体增长速度高度相关,二是与化工领域科技进步程度高度相关。
1 化工与科技
现代化工,是基于先进工艺、先进设备、智能控制的高技术产业,在满足越来越严格的安全环保标准的同时,通过选用更经济环保的原料、采用低能耗和低污染物排放的工艺技术与设备,提高原材料的利用率,制造质量更好和环境更友好的产品。
化工原料主要源于自然界的矿产资源和化石能源,常见的如石油、天然气和煤,以及各种盐卤资源、磷矿石等,这些均属于不可再生资源,化工生产的持续进行和产品产能的不断扩张也意味着这些资源的逐渐减少、二氧化碳排放的增加和对环境污染的加剧。习近平主席指出,绿水青山就是金山银山。从平稳健康可持续发展和不给子孙后代留下无法弥补的自然界创伤的角度出发,在满足社会需求的同时,化工生产应尽可能地利用可再生资源,将工艺条件温和、投资节省、缩短生产过程、减少能源和设备损耗、降低副产物产生和废弃物排放作为未来化工产业的技术发展方向,而科技进步与创新的速度和程度直接影响着化工行业前进的步伐。
2 化工行业科技进步带来的影响
化工产业的快速发展与科技进步密切相关,产业快速发展之后又能够为行业科技创新工作提供更充足的资金、应用数据等方面的支持,从而形成良性循环。对于化工行业而言,科技进步带来的影响主要体现在以下几个方面。
2.1 工艺流程的改变
化工装置工艺流程的改变是以降低生产成本为主要目的的,包括降低建设费用、直接制造费用等。以农用化学品为例,化肥尤其是氮肥的使用极大地提高了粮食产量,尿素是国内使用最广泛的一种氮肥,最早大规模工业化生产尿素采用水溶液全循环工艺,但随着尿素用量的迅速增加,扩大装置产能、降低能耗、减少污染物排放、采用更经济适用的设备和材料成为各专利技术商和生产商的共同追求,由此产生了基于水溶液全循环工艺的改良C法、二氧化碳汽提法和氨汽提法等各类尿素生产工艺,极大地促进了尿素工业的发展。
2.2 原材料的改变
原材料的改变主要取决于原料来源的易得性、可靠性、经济性,以及工艺和装备技术方面的突破。以丙烯生产为例,过去几乎全部的丙烯都来自于石油加工,这对于一些缺乏石油资源而又有大量需求的国家来说,比如中国,就意味着需要大量进口石油或直接进口丙烯,而中国有丰富的煤炭资源,甲醇是煤化工领域中的一种重要产品,在合适的催化剂作用下,甲醇可以转化为乙烯和丙烯;另外,近年来丙烷脱氢制丙烯产业也出现了爆发式增长,这对高油价时代而言,通过原材料的改变实现所需化工品的生产,无疑是一种很好的替代或补充。而这一切都是化工行业科技进步所带来的。
2.3 产品的替代
化工产品常见的替代方式包括:在性能相似的情况下用低成本产品替代高成本产品;在价格相近的情况下用高性能产品替代低性能产品;用化学合成材料替代金属材料;用生物基材料替代化石基材料;用环境友好型产品替代易引发环境问题的产品;用安全产品替代易燃易爆危险品等。以最近比较热门的生物降解材料为例,过去我们常用的塑料袋和塑料包装物多数是由聚乙烯、聚丙烯等制成,随着其使用量的不断增大,其已对地球的生态造成了极其恶劣的影响,甚至危及人类的生存环境,为此,我国已出台了相关政策,要求在快消品领域必须使用可生物降解材料,其替代需求必然对生物降解材料的研发和应用形成有力地推动。
总之,化工行业的发展历程就是科技进步的历程与人类认识并改造世界的历程。化工行业在经历了粗放式发展的时代后,必须回归本质,以科技为引领、以与自然和谐相处的理念推动产业的持续升级。新中国成立70多年来化学工业已取得了长足的发展,积聚了大量的经验和财富,但我国整个化工产业仍处于亦步亦趋的状态,在很多重要领域尚缺乏核心的、不受人控制的关键技术和应用,如何化解这种矛盾,加大科技创新投入、建立研发机构、培养高水平的研发队伍将是必由之路。
3 化工企业科研机构的建设
化工行业是一个实践性极强的行业,从设备材料的选用、生产控制、产品分析方法等,到新产品、新工艺的研究开发,都需要通过不断的理论分析和实践验证,才能获取最终的成果。尤其是新产品、新工艺的开发,需要经历实验室研究、小试、中试、工业放大等必要步骤,这些步骤既是逐渐加深认识的过程,也是控制研发风险的必要步骤,如果由负责化工装置生产的技术人员去承担开发工作,他们既没有精力也缺乏相应的能力,因此在化工企业内部设立专门从事科技创新方面工作的机构很有必要。
3.1 功能设置
化工企业内部科研机构的名称没有统一的称谓,有的企业称作“技术中心”,有的企业称作“研究院”,或是其他的称谓,但无论如何称谓,通常应满足如图1所示的功能要求。以下以“技术中心”这一称谓对化工企业科研机构的具体功能设置及要求作描述。
3.1.1 新技术追踪
化工企业技术中心的功能之一是新技术追踪,即关注本企业所属领域的技术发展及科技创新成果应用,关注重大的技术方向转变,关注本企业竞品的技术变化和性能变化,关注本企业产品或中间产品的下游应用延伸等,以及国家产业政策对本企业技术方面的影响。
3.1.2 科研开发
化工企业的科研开发包括自主开发和合作开发。自主开发主要应集中精力在本企业有技术积淀、有较大突破前景和较高保密要求的方面,以充分利用有限的人力财力物力资源取得科研成果;合作开发应着重于一些较基础的或前瞻性的领域,这些领域一般是企业自身没有足够的科研能力且合作单位已取得一定的研究成果而需要继续深入研究的。
更多内容详见《中氮肥》2021年第4期