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洪茂椿:瞄准国家重大需求 基础研究开花结果
2010-01-25

中科院福建物质结构研究所所长、党委书记洪茂椿

对于福建物质结构研究所所长洪茂椿来说,2009年围绕着一个项目,他就忙活了一整年。

时间回到2009年3月18日,中国科学院召开“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇成套工艺技术”成果鉴定会,鉴定委员会专家一致认为,该项成果标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有自主知识产权的世界首创技术。再到2009年5月7日,中国科学院“世界首创万吨级煤制乙二醇工业化示范”新闻发布会在北京人民大会堂隆重举行;2007年8月开始,在内蒙古通辽市建设国内生产能力最大的120万吨煤制乙二醇生产基地,实现部分替代进口,该项目是我国煤化工五大重点示范工程之一。2009年11月30日,工程打通全流程,并于12月7日成功生产出合格的乙二醇产品,标志着我国在世界上率先实现了煤制乙二醇成套技术的工业化应用。2010年1月,该项目被五百多位两院院士评为2009年中国十大科技进展。

一个定位于基础研究的研究所,何以在产业化领域取得如此重大的成绩,本网记者在2010年中科院工作会议期间专访了福建物质结构研究所所长洪茂椿。

记者:在不久前揭晓的两院院士评选的中国十大科技进展中,由物构所与江苏丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司合作,成功开发的“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”(“煤制乙二醇”)成套技术入选十大,您知道这个消息的第一感觉是什么? 

洪茂椿:很惊讶,1月17号接到电话说入选2009年十大进展。我一方面觉得很高兴,这是中科院的大事,更是所里的大事。我又怕是骗局,专门打电话给院士工作局核实。我想,这是对我们所近三十年工作的两代科学家的肯定。

记者:听说这项成果从实验室走到产业化,花了近三十年的时候,是为什么?

洪茂椿:早在上世纪80年代初,所里就开始了乙二醇生产工艺和相关催化剂的研究,1993年通过国家了国家验收。为了使工艺技术更切合工业生产实际,在国内多家企业进行了中试,也取得了成功。但由于各种原因,想把实验室的东西再推向社会还有很多门槛,所以中试之后就没再做了。直到2004年才又重新抓起来。

记者:当时是什么原因促使你们把以前的项目捡起来?

洪茂椿:从1993年到2005年,中间停了十二年。我觉得最大的原因应该是从知识创新工程以来,我们的理念创新和技术创新。路院长去年在工作会上明确提出了九个转变,其实很早以前就经常跟我们讲。要从习惯于分散自由的研究探索,向面向重大科学问题、面向国家重大战略需求的定向基础前沿研究、关键核心高技术创新和重大系统集成创新、可持续发展相关基础和系统研究为主的创新活动转变;要从以论文、奖励的数量、质量评价为主,实现向以创新实际贡献、创新发展态势、创新质量水平评价为主的跨越;要从以比较关注同行评价为根据,实现向更加关注实际贡献并经受实践和历史的检验和评价的转变。要从注重科技创新向同时重视转移、转化转变。我们以前确实就是,写文章、报个奖就知足了,没有上升到国家高度。知识创新工程以来,在思想创新的指导下,我们开始将视野上升到国家重大需求来,研究要与国家的重大需求相结合。当时石油已经很贵了,而我们国家年需求七百万吨,需要进口五百万吨。而煤这方面我们还是有资源优势。不但是价格问题,还有在经济上受制于人的问题,这么大量的进口并不容易。我们的考虑和企业不谋而合,于是就组织攻关。原来研究的人都退休了,我们聘回来当顾问,把原来的技术拿出来再改进再创新,花了很多精力财力。现在的团队大多是三、四十岁的年轻人,很有活力。

记者:听说捡起来的过程也不容易,过程也很艰辛?

洪茂椿:从投资来讲,这么大的投资不是谁都愿意投的。我们自己主动找过很多家单位,先要把成果介绍给企业,让他们认识。对企业来讲,一方面是要瞄准需求,一方面要有效益,他们心动了才会投资。如果仅仅是我们做肯定做不成。我们在源头创新上是强项,但后面的产业化工作必须靠企业。后来的公司专门成立了投资公司来投这个成果,用了将近两年时间才磨合好。到后来是,刚做完三百吨的,马上就接着做一万吨,一万吨做完了马上进入二十万吨,这意味着从第天一吨到每天3至4吨到现在的每天7至8吨。项目投资从最初的三千万增加到现在的一点八亿。现在也有以前拒绝过我们的单位想再次加入进来。

记者:是什么促成了一个成果在搁置了十二年后,能够在四年时间内获得这么大的成功?

洪茂椿:我认为有四个方面的原因。一是原来的技术不是特别成熟,通过十几年各方面的积累,技术首先成熟起来;二是这项成果里有几十个小技术,需要攻关和集成。路院长曾多次提到过集成创新,小技术做起来容易,集成起来形成一个大工程却很难。三是跟企业有很大关系,我们现在提创新型国家的时候,将企业作为技术创新的企业,这是很重要的。企业如果没有创新能力,这事也不好办。第四就是机制,这是最重要的。如何形成机制,让参与进来的各方都赢,以及如何调动机制的形成,都是缺一不可的。正好这四个条件都具备了。

记者:作为结构化学和新晶体材料的重要综合研究基地之一,福建物构所直接参与到世界最大的煤制乙二醇生产基地的共同建设中,是否预示着研究所战略重心的转变?

洪茂椿:我们还不想把战略重心转移。在基础研究上,前沿基础研究还是要继续加强。这是最基本的源头创新。把源头掌握好了以后可以用到各个方面去。就像一个人学了很多基础知识,后面要干什么都可以,因为有基础在。催化材料只是其中一种,我们还会布局十个以上的团队来进行各个方向的攻关。

记者:福建物构所在知识创新工程中,科技转化能力得到了飞跃性的提高,在下一步计划中,福建物构所是如何规划自己的发展的?

洪茂椿:“十二五”规划的基本思路还是面向国家重大战略需求,面向世界科学前沿,针对我国八大经济社会基础和战略体系建设中的重大基础科学和关键技术问题,坚持有所为、有所不为的方针,加强学科交叉和融合,布局科技创新,开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作;并建立与此相适应的体制和机制,努力实现“九个转变”,进一步提升研究所自主创新能力。

记者:路甬祥院长曾经批示福建物构所:“你们创造的不仅是铁三角,我看创造的是知识创新——技术创新——工程产业化的金三角!”在这方面所里将会有哪些举措?

洪茂椿:那个汇报稿是四月交上去的,过了没多久院长就批示了,我们也很受鼓舞。以后的工作将立足于“以基础研究和高技术创新为主,大力促进高技术产业化”的战略定位,完善“知识创新-技术创新-工程产业化”三者互动的创新体系,重点围绕可持续能源与资源体系、先进材料与绿色智能制造体系、国家与公共安全体系,同时关注生态与环境保育发展体系、空天海洋能力新拓展体系建设中的重大基础科学问题和关键技术,按基础前沿研究50%、战略高技术研究30%、工程产业化20%的比例进行重点学科布局。(记者 保婷婷)

 

背景解读:

乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等,目前国际上主要采用石油路线制备。我国乙二醇年需求量超过700万吨,由于产能低,年进口量达500万吨。立足于我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源结构和现状,中科院福建物质结构研究所从1982年开始研究“CO气相催化合成草酸酯和草酸、草酸酯加氢合成乙二醇新工艺(简称煤制乙二醇)”,1991~1993年承担了国家“八五”重大科技攻关项目“CO气相催化合成草酸酯和乙二醇新工艺开发”,完成了200毫升催化剂规模,1千多小时催化剂寿命考察的模试工作,打通了工艺路线全过程,催化剂寿命达标,获得了一系列具有完全自主知识产权的小试技术和模试技术。

2005年6月起,在国家发改委、科技部、中科院、福建省、上海市和江苏省政府的大力支持下,中科院福建物构所与江苏丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司联合开展技术攻关,进行了“年产300吨级草酸二甲酯和100吨级乙二醇”的中试和“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇成套工艺技术煤制乙二醇”的工业化试验,多项关键技术领域取得突破,打通全流程,形成了万吨级煤制乙二醇成套工艺技术,2007年12月,建成了拥有我国自主知识产权的、世界上第一套万吨级工业化试验装置,经过一年多的实际运行检验,达到了预期各项技术指标。2009年3月18日,中国科学院召开“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇成套工艺技术”成果鉴定会,鉴定委员会专家一致认为,该成套技术符合我国资源特点,全部采用工业级的CO、NO、H2、O2和醇类为原料,对形成规模化产业极为有利,符合循环经济三原则,该项成果标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有自主知识产权的世界首创技术。2009年5月7日,中国科学院“世界首创万吨级煤制乙二醇工业化示范”新闻发布会在北京人民大会堂隆重举行,全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥出席会议。科学技术部、工业与信息化部、国土资源部、自然科学基金委、中国石油化工协会等相关部门领导,福建省人民政府领导、江苏省人民政府领导、内蒙古自治区领导和30多家主流新闻媒体等共同出席了发布会。会上,路甬祥指出:在学习实践科学发展观、建设创新型国家进程中,中国科学院实施创新工程,构建了知识创新、技术创新和工程产业化的“金三角”并发挥三者互动的科技创新体系,在推动科技创新、科技成果转移转化与产业化、创建高新技术企业等方面谋划了独具特色的创新机制。在应对国际金融危机的新形势下,它将为企业通过科技成果转移转化,提升自主创新能力提供一些宝贵的经验,为实现我国国民经济的平稳快速发展,探索出一条合作共赢的创新之路。 

2007年8月开始,在内蒙古通辽市建设国内生产能力最大的120万吨煤制乙二醇生产基地,实现部分替代进口,该项目是我国煤化工五大重点示范工程之一。在科技支撑计划项目、重大研究计划项目、中科院重要方向项目的支持下,目前已成功建成了全球首套年产20万吨煤制乙二醇工业示范装置,2009年11月30日打通了全流程,并于12月7日成功生产出合格的乙二醇产品,标志着我国在世界上率先实现了煤制乙二醇成套技术的工业化应用。利用我国丰富煤资源生产出高附加值的乙二醇,具有很好的社会和经济效益,引起了国内外科技界和产业界的极大关注,“万吨级煤制乙二醇技术攻关研究集体”荣获2009年中国科学院杰出科技成就奖获奖,“万吨级煤制乙二醇成功实现工业化示范”入选两院院士评选的“2009年中国十大科技进展新闻”。

为了应对国际金融危机,发挥科技支撑和引领作用,促进产业结构调整和升级,煤制乙二醇技术已列入《2009-2011年石化产业调整和振兴规划》和《关于发挥科技支撑作用,促进经济平稳较快发展的意见》中的关键产业技术之一。据专家测算,用石油乙烯路线每生产一吨乙二醇约耗2.5吨石油。目前全世界用石油乙烯生产的2000多万吨乙二醇,若都以煤为原料进行生产,节省下来的石油相当于新开发一个年产5000万吨石油的大庆油田。煤制乙二醇技术的推广应用将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾,对国家的能源和化工产业产生重要积极影响,具有重要的科学意义、突出的技术创新性和显著的社会经济效益。

 

洪茂椿简介:

博士,研究员,中国科学院院士,亚太材料科学院院士,第三世界科学院院士。Crystal Growth & Design,《结构化学》和《波谱学》杂志副主编,Inorg. Chem. Commun.,Inorg. Chim. Acta,J. Mol. Struct.,《中国科学B版》和《化学进展》等杂志编委。

现任中共福建省委委员,中国科学院福建物质结构研究所所长,党委书记,所学术委员会副主任,国家光电子材料工程技术研究中心主任,国家纳米评估中心副主任,国家纳米中心学术委员,国家自然科学基金委无机化学学科评审组组长,国家纳米重大研究计划专家组成员。1978年毕业于福州大学化学系,1981年获中国科学院福建物质结构研究所硕士学位。1985年至1987年在美国密执安大学化学系和伊利诺依大学化学系做访问学者,1992年-1993年在英国纽卡斯尔大学化学系做访问学者,1996-1998年曾两度在日本名古屋大学化学系做JSPS访问教授并获得博士学位。主要从事新材料与器件、无机功能材料、纳米材料、无机-有机杂化材料的制备、结构与性能的关系和应用研究。1998年开始主持国家自然科学基金重大项目课题,同年获国家自然科学杰出青年基金资助。目前正在开展国家自然科学基金重点“金属-有机纳米分子与功能材料”、国家科技攻关“光功能纳米陶瓷材料”和福建省重大专项“新材料与器件”等项目研究。1993年获得国务院政府特殊津贴,1994年获得物理学会首届王天眷波谱学奖,2001年获人事部和中科院先进工作者称号,2002年度被评为中科院优秀研究生导师和被福建省人民政府授予优秀专家,2003年获福建省先进工作者称号,2004年被福建省评为优秀科技工作者,2004年获福建省杰出科技人才奖,2005年当选第三世界科学院院士,2006年获全国杰出专业技术人才奖和福建省科技特别贡献奖。发表论文近三百篇,申请专利8项。

 
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