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融通创新 智造未来——记2023中国化工学会科技创新大会 
中国化工报 李晓岩 / 时间:2023-04-20 10:15:54

中国化工报4月17日讯:“人间最美四月天,不负春光与时行。”在这春意盎然的季节里,由中国化工学会主办、浙江大学承办的主题为“融通创新 智造未来”的2023中国化工学会科技创新大会于4月11~12日在浙江杭州盛大召开。群贤毕至,少长咸集,来自行业内的千余名科研工作者和企业界代表齐聚一堂,为业界带来了一场科技创新融通发展的盛宴。

在大会主论坛的高端学术特邀报告会环节,8位院士、专家介绍了各自领域最新的研究进展以及发展趋势,为下一步各领域间的融通创新指明了方向。

高质量发展:从5个具体问题破题

化工行业作为制造业的重要组成部分,是推动我国经济高质量发展的关键和重点行业之一。中国工程院院士、中国化工学会理事长戴厚良围绕“白色污染”、二氧化碳(CO₂)利用、合成氨、氢能以及化工本质安全等事关化工行业高质量发展的5个具体问题谈了自己的看法。

他认为,这5个问题既需要从技术层面持续攻关、逐一突破,也需要从全局角度系统思考、统筹协调。“白色污染”治理需要循环利用技术的突破,也需要源头设计的思路转变;CO₂排放问题的解决需要突破回收利用技术瓶颈,也需要从转化效率、能源利用效率、规模化程度等方面综合考评;合成氨对解决粮食问题和氢能储运问题具有重要意义,需要持续解决传统工艺的能耗问题,也需要探索温和条件下的颠覆性合成路径;氢能是多个国家能源转型的共同选择,需要统筹好“制—储—运—用”大系统,也需要攻克能量在不同形式间的转换效率问题;本质安全的保证需要工艺的安全、管理的规范,也需要极端条件下标准的安全。

分子筛技术:推进“双碳”目标不可或缺

催化材料是新型催化剂及化工技术创新的源泉,而分子筛则是其中一类具有高选择效应的重要催化材料,是未来行业实现“双碳”目标不可或缺的关键基础材料。

福州大学鲍晓军教授指出,虽然分子筛的结构调控方法和规模化制备技术取得了巨大进步,但分子筛产业自身的可持续发展仍然面临绿色化、高性能化和低成本化三大挑战。

针对上述挑战,福州大学科研团队提出了以天然硅铝矿物为原料绿色低成本合成高性能分子筛材料的技术路线,创制了系列天然矿物分子筛复合材料以及微孔分子筛、等级孔分子筛及杂原子分子筛材料,形成了高性能分子筛的绿色低成本制备平台技术。其中,等级孔ZSM-5分子筛已完成工业生产并实现大规模工业应用,系列微孔分子筛和等级孔杂原子分子筛已完成工业立方级放大,并完成中试评价。

中国工程院院士、中国石化上海石化研究院院长杨为民介绍了该院基于分子筛在烷基苯绿色生产技术上取得的进展。该院通过在分子筛中构筑超稳酸中心,开发了生物质乙醇与苯烷基化制乙苯技术,减少了石油消耗和碳排放,提高了产品绿色化程度;发明了“晶面选择吸附法”,合成出片状分子筛,创制了高性能稀乙烯制乙苯催化剂,实现了炼化副产干气资源的高值利用;发明了“双有机胺法”合成技术,制备出超薄层状分子筛催化剂,用于液相烷基化制乙苯反应,可进一步降低运行能耗,并建立了异丙苯、环己基苯、长链烷基苯、烷基萘等系列烷基化平台技术。

生化技术:多领域研究取得进展

酵母作为模式生物被广泛应用在能源、食品、医药等领域。中国科学院院士、天津大学元英进教授带领研究团队设计合成出酵母人工染色体,建立了化学双重诱导的基因组重排精准调控新方法,有效解决了菌株退化的难题。研究成果也进一步支撑了生物催化制备领域的关键技术创新,推动了合成生物学到生物基产品的生物化工创新发展。

纳微尺度的颗粒在生化工程中具有重要应用,但传统制备技术难以实现粒径和形貌的均一可控,同时还需要大量溶剂。中国科学院院士、中国科学院过程所生化工程国家重点实验室主任马光辉带领团队发展了两种微孔膜乳化新过程,实现了粒径从0.1微米到百微米之间的均一可控制造,并强化了其在生化工程中的应用效果,相关成果已在新冠疫苗的研发中得到应用。

“发展生物经济是缓解人类社会危机的重要解决方案。一场由生物技术所主导的生物经济正在崛起,生物产业将像二三十年前的IT产业一样迎来高速发展。”中国工程院院士、南京工业大学国家生化工程技术中心主任应汉杰以生物制造的关键技术进展及其在化学品、医药、材料、环境等领域的应用为主线,探讨了生物制造对传统物质合成方式、制造方式、生产方式的变革效应,以及在促进非粮生物质综合利用中所发挥的作用。

过程强化技术:实现产业链与创新链融合

复杂原料百万吨级乙烯成套技术研发及工业应用项目曾获2020年度国家科技进步一等奖。“在该项目中,生产过程强化技术功不可没。”中国石化集团有限公司副总工程师王子宗从蒸汽裂解、烯烃分离、系统耦合3个方面介绍了乙烯生产过程强化技术的开发与应用,包括独创的复杂原料超大型、长周期、高效系列裂解炉技术,首创的低能耗、高乙烯回收率的高效烯烃分离新工艺,以及开发的拓展乙烯来源的轻质原油蒸汽裂解制乙烯新技术等。“乙烯生产过程强化技术推动我国乙烯技术总体达到世界领先水平,推广产能超1500万吨/年,技术的国内市场占有率排第一位,是乙烯产业链与创新链融合创新的典范。”王子宗说。

中国化工学会副理事长兼秘书长方向晨介绍了烃类分子有效拆分和加工利用的研究进展。科研人员通过催化反应过程的精确控制,让石油大分子中的环状烃直接成为生产芳烃的原料,链状烃成为烯烃的生产原料,从而通过最少的反应步骤,经济地实现“油转化”的转型目标。