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精细化工“十三五”发展方向

国家精细化工中间体产业技术创新战略联盟专家委员会副主任廖俊(右一)

廖俊——国家精细化工中间体产业技术创新战略联盟专家委员会副主任

    精细化工是化学工业中最具活力的新兴领域之一,不少精细化工产品也是新材料的重要组成部分。大力发展精细化工已成为世界各国调整化学工业结构、扩大经济效益的战略重点。目前我国精细化工行业发展水平如何?与国外相比,有何优势和差距?未来发展方向有哪些?对此,业内专家指出,当前我国精细化工行业发展难以满足新兴下游的需要,应从质和量两方面发力,加强应用研究和保护,把握住下游行业的脉搏,随机应变

现实:产品数量少 精细化率低

    “与发达国家相比,我国精细化工行业在量和质两个方面都有不小的差距。虽然单个门类或品种有一些还可圈可点,比如涂料、染料等,但整体上比较落后。发达国家精细化工行业总体上在产品品种、数量、质量、档次等方面比我们强很多。”国家精细化工中间体产业技术创新战略联盟专家委员会副主任廖俊接受中国化工报记者采访时指出。

    廖俊认为,我国精细化工行业尚未形成完整的行业体系,精细化率较低。“目前发达国家的精细化率基本上在60%~70%,而我国大概只有其一半的水准。”他说,我国精细化工产品品种也较少,目前全球精细化工产品大概有10万种,而我国大概有2万种,仅为全球品种的20%左右。

    “总量不足,质量也不稳定,专业化、功能化、高性能的产品欠缺,难以满足各个市场领域的需要,也制约了下游行业尤其是战略性新兴产业的发展。例如高端电子化学品领域,几乎全部被国外产品垄断。”廖俊说,产业链前端的一些产品我们已经做到了世界第一,但越往下游走,品种少,总量不足。连“量”都达不到领先,更谈不上“质”的问题了。

    廖俊表示,精细化学品对产品质量的稳定性要求很高。尤其在高精尖领域,其质量对每一个下游行业都有重大影响。对许多高新技术领域而言,精细化学品是基础原料,但国内产品的质量经常不稳定,这对下游新兴战略产业形成了制约。尤其在下游行业飞速发展的时候,精细化工的发展却跟不上,不但限制了这些行业的发展,也束缚住了自己的发展脚步。比如电子行业的发展变化可谓日新月异,老的、传统的产品很容易就“过时”了。当行业发展需要一种新性能产品的时候,要是国内没有,外企就敢漫天要价。

    同时,廖俊指出,由于精细化工行业有品种多、批量少的特点,造成生产自动化程度偏低,工艺技术水平相对落后,先进工艺技术得不到有效应用。整个行业绿色化程度偏低,环境问题、安全问题仍然比较突出。此外,行业集中度也不高、规模化程度低,生产厂家和行业布局过于分散,对技术创新和环境保护等方面形成严重制约。

    据了解,我国精细化工厂约2万家,但许多工厂仅生产1~2个品种,尤其是一些小的乡镇企业更是如此,往往是简单重复建设、恶性竞争。“这种生产状况不利于技术创新,也不利于提高产品质量,更不利于生产中‘三废’的处理,不具备市场应变能力。”廖俊举例说,德国巴斯夫公司的精细化工产品达1500多个,市场占有率极高,竞争力极强。而且这么多的产品并非固定的,而是动态的:一边不断地淘汰“过时”的产品;一边研发新产品。

原因:应用研究滞后 司法保护不足

    廖俊指出,技术开发和技术服务严重滞后,难以适应和满足应用行业快速变化的需求是目前行业发展的主要问题。许多跨国公司在中国都有研发中心,这些研发中心不仅研发应用技术,而且提供技术服务。“为什么人家的产品质量稳定?人家做完以后不停地应用,有问题就反馈,改进之后再指导用户去用,因此积累了大量技术服务的经验。而国内企业应用技术研发不够,配套的品种很少,技术服务也做不到位。技术创新要做上去,这是很重要的一点。原创性的新技术研发固然重要,但应用技术研究也不能忽视。精细化学品品种多,应用领域广,这方面研究跟不上,产品也就很难做好。”他说。

    究其原因,廖俊告诉记者,一方面是理念问题,行业自身不重视,总觉得把产品做出来就行;另一方面是上下游配合有问题。精细化学品可应用到几十个行业,但与应用行业之间交流合作还不够。“关键是缺少信任和契约精神,也缺少法律保护。”廖俊说,企业唯恐泄露技术机密。一些精细化工企业对下游用户有一点了解,但并不深刻,尤其落实到具体的应用技术时就很困难,这样不但自身产品做不好,别人的需求也不了解。

    “创新保护与大环境有关。我们讲创新驱动,很多政府部门进行调研的时候我就提过,‘我什么都可以不要,只要你能保护我’。现在关于知识产权保护的法律是健全的,但司法是薄弱的。如果企业得不到保护,搞出一个被偷走一个,那企业有什么动力去技术创新呢?”廖俊指出,有了法律保护,上下游的配合才能搞好。

    “我不深入到你那块,就不了解你的需求,你不深入到我这块,就不了解我的能力。上下游联动我们的确做得不好,但这一点对我们行业又特别重要,因为精细化学品应用领域太广泛了,并且在很多领域起决定性作用。”他表示,创新战略联盟除了吸收行业内企业,也希望下游应用领域的企业能参与进来,既促进研发方面的联动,也促进应用方面的交流配合。成立国家精细化工中间体产业技术创新战略联盟,不光是行业产学研结合的需要,也是上下游结合的需要。

对策:重视应用开发 发挥联盟作用

    落后于人的现状如何改变呢?廖俊认为,必须加大研究开发投入,提高产业集中度,实现创新驱动。研发投入要包括新产品开发和应用技术研究等,其中应用技术投入占比要提到很高才行。

    “你拿一个国产助剂说明书,上面无非是这个产品用在哪儿、什么质量。而国外的产品则是厚厚的一本,产品在各种情况下的应用数据都是齐全的,这样的产品质量和服务质量就成了产品的高附加值。我们的产品质量稳定性不好,并非因为技术水平差,而是对应用不了解,就无法适应各种状况。许多科研人员不重视应用研究,产品出问题的时候,总是认为是技术问题或工艺问题,实际往往并非如此。”廖俊给记者讲述了一个真实案例:我国研发的一个舰船防腐产品到了韩国用户那,按照合同标准都达标,但用户却说不好,要求退货。经过沟通,发现是应用过程中的两项最主要的标准不达标。产品说明书上的指标是主要指标,而那两项则是企业内控指标,不会写在说明书上。如果不了解这两项指标,就会造成产品批次间质量不稳定。了解情况后,经过简单调整,产品很容易就达到了用户要求。

    “产品出来的时候是合格的,但用的时候不一定好用。”联盟理事长、营口天元化工研究所董事长吕德斌对此深有感触。公司在做一个球墨项目的时候,因为应用研究做得不够充分,始终达不到用户要求,导致后来花了很大精力“补课”。

    廖俊表示,新技术开发当然重要,比如一个新化学品的合成,大家重视它的收率、合成方法、安全性等,但这时候只能说它是一个好的科研成果,还不是一个好的产品,还要把应用做好。“国外产品有一些纯度比我们低,但用户就只用他们的,就是因为质量稳定。国内产品的纯度比国外高两三个百分点,但有时就是不好用。有的时候纯度的差别不重要,重要的是对某一个杂质的影响不了解,这种问题必须在应用中解决。”他说,“比如目前电子产业发展这么快,需要一个新的化学品,我们合成出来一般是很容易的,但是用了之后经常会出各种问题,因为没做应用研究,就不懂。”廖俊认为,产用双方不应该是甲方乙方的买卖关系,而更应该是合作关系。这样合作顺利了,形成良性循环后,不仅应用成功了,成本也会降低。

    廖俊指出,要充分发挥产业技术创新战略联盟的作用,提升行业竞争力,要由企业牵头进行研发。联盟的企业成员不一定要实力很强,而是要互补性强。此外,还应加速推动军民融合。民用领域已经用得成熟的产品可以拿到军工领域用,军工领域用得好的产品和技术也可以到民用领域发挥作用,双方的资源、技术、产业实现相互融合;军用产品的市场要向民企放开,民企的产品也可以军用。这样军用产品的成本也降低了,民用的水平也提高了。对精细化工行业而言,这是很迫切的一件事。他说:“例如,我们在有机硅领域已经做了好多好东西了,但是军方不知道,还在重复立项、重新研发。可能花了很长时间和大量资金投入,产品和技术可能还不如现有成熟的东西。国家精细化工中间体产业技术创新战略联盟现在就聚集了国内军工领域领先的研究所、大学和企业,具备相当的实力,希望能在军民融合方面起到示范作用。”

未来:着眼绿色节能 推动技术进步

    随着社会的发展和进步,需要协调经济发展和资源短缺的矛盾,这对精细化工及中间体在高性能、功能化、资源节约和环境友好等方面提出了更高的要求。廖俊指出,“十三五”期间,精细化工行业应重点开发一系列共性关键技术,缩短与国外先进水平的差距。

    一是绿色催化技术。开发有别于传统化工催化、资源利用率高、绿色环保、能耗低、安全性高的新的绿色催化技术,以适合品种多、批量小、流程长的精细化工中间体的生产高效绿色的催化技术。尤其是通过攻关有机硅上、中、下游产品的催化核心技术,以提升有机硅精细化学品的合成技术、聚合技术、制备技术的水平。

    二是现代合成反应的原位控制技术。现代合成反应正朝向复杂化、多样化的方向发展,因此理解反应的内在规律对更深入的开展原创的、重要的合成反应具有重要的意义,现代仪器技术的发展对此提供了很好的前提条件。同时也对提高化学反应的可持续性、了解原料产物的时间关系、反应活性中间体的结构和在反应过程中的变化关系以及提高反应的效率都具有极其重要的指导意义。因此,发展应用现代仪器,比如红外、核磁、紫外、同步辐射等原位技术在真实反应条件下的测量研究具有重要的科学意义。

    三是纳米技术。不论是应用到无机精细化学品,还是有机、高分子及复合精细化学品,纳米技术都可以发挥其独特的优势。

    四是超临界流体技术。超临界萃取、超临界合成、超临界干燥、超临界结晶等技术在精细化工中间体中得到应用,不仅可以得到更好的产品,还可以使生产过程绿色化。

    五是微反应器技术。微反应器具有十分理想的混合效率和换热效率,能很好地控制反应物料和反应温度的配比,应用于精细化工中间体的生产将有利于反应效率的提高,有效解决试验工艺放大效应、精确控制生产过程,而且具有操作简便、安全性高的特点,这对于精细化工中间体新产品的开发、传统产品的技术改造、产品质量提高和提升安全环保水平具有十分积极的意义。

    六是生物工程技术。将生物工程技术与精细化工相结合,可以有更多种类的精细化工产品和技术被开发出来,对许多精细化工中间体及产品的研究将是质的提升,可以将精细化工行业的发展推向一个更高的阶段。

    七是可再生资源利用技术。利用取之不尽、用之不竭的可再生动植物资源发展我国精细化工是实现可持续发展和循环经济长远战略目标的重要举措,也是绿色高新精细化工行业的主要研究方向。从动植物到微生物,尤其是从动植物废弃物料中提取有用化合物,并将其开发成精细化工中间体,可实现原料绿色化,而且对人体和环境友好,可以开辟出天然精细化工中间体发展之路。

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