石油和化学工业十二五科技发展规划Word格式.docx
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重要意义。
《纲要》在总结“十一五”我国石油和化工科技创新取得的成绩,分
析科技工作存在的主要问题以及行业发展面临的科技需求基础上,按照《国
家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》总体要求,充分吸纳《我
国化学;
工业重点关键技术发展战略研究》成果,明确提出了“十二五”期
间行业科技发展指导方针、总体目标、重点任务以及重点技术发展方向,
同时提出了相关的政策措施。
《纲要》的制定得到了国家有关政府部门、行业专家、部分重点企业
和研究机构的关心与支持。
《纲要》将作为“十二五”期间我国石油和化学
工业科技发展的指导性文件。
一、行业概况
石油和化学工业是能源工业及基础原材料工业,是生产油品、农用化
学品、有机和无机基本原料、合成材料、精细与专用化学品等多类产品的
重要行业,为国民经济各领域提供能源和基础原材料及配套产品,在经济
建设、国防事业和人民生活中发挥着极其重要的作用。
建国以来,特别是改革开放
30多年来,我国石油和化学工业取得了巨
大成就,具备了相当规模和基础,形成了包括石油天然气开采、石油化工、
化学矿山、化学肥料、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料、农药、
染料、涂料、精细化学品、橡胶加工、化工新材料等主要行业,有两万七
千多家工业规模以上企业组成、可生产四万多种产品、门类比较齐全、品
种大体配套的工业体系。
2009年,完成工业总产值
6.63万亿元,占国内工
业总产值的
13.2%。
二、行业科技发展现状、存在的主要问题及发展趋势
(一)行业科技发展现状
2006年
1月,胡锦涛总书记在全国科技大会上发表重要讲话时指出,
当今时代,人类社会步入了一个科技创新不断涌现的重要时期,科技竞争
成为国际综合国力竞争的焦点,谁在知识和科技创新方面占据优势,谁就
能够在发展上掌握主动。
本世纪头
20年是我国发展的重要战略机遇期,“十
一五”时期尤为关键,全党全社会要坚持走中国特色自主创新道路,为建
设创新型国家而奋斗。
“十一五”以来,石油和化工行业全面落实科学发展观,着力自主创
新,不断加强创新体系建设,以科技创新推动行业发展,取得了显著成效。
五年来共评出行业年度科学技术奖
1405项,青年科技突出贡献奖
33人。
“十
一五”前四年,共有
122项成果获国家科学技术奖,其中,经中国石油和
化学工业联合会推荐,获国家科学技术奖
27项,《超大规模
MDI制造技术
开发》、《巨型工程子午胎成套生产技术与设备开发》获国家科技进步一等
奖。
概况起来,行业科技进步取得了以下两方面主要成绩:
一是行业科技攻关和技术创新取得了一批重大成果。
第一,围绕重大关键技术组织攻关,开发形成了一批核心专利技术
“十一五”以来,在国家科技部的大力支持下,石油和化工领域共有
28项涉及行业重大关键技术的项目列入国家科技支撑计划和“
863计划”,
获得经费支持近
10亿元。
经过
4年多的努力,这批项目取得了可喜进展,
有的获得专利技术,有的在获得专利技术的同时实现了产业化应用,为行
业发展提供了有力的支持。
“农药创制工程”通过草甘膦等主导品种的工程化关键技术攻关,初
步形成具有国际先进水平的生产技术,申请发明专利
65项,其中国际专利
10项;
获得发明专利授权
25项。
“全氟离子膜工程技术研究”突破一系列制备膜材料的关键技术,已
经获得专利
14项,其中发明专利
12项。
2010年
6月
30日成功应用于万吨
氯碱装置,实现了氯碱用离子膜国产化,结束了我国氯碱工业受制于人的
历史。
“非石油路线制备大宗化学品关键技术开发”项目,申请国家发明专
利
58项,其中授权
3项;
申请国际发明专利
5项。
在煤层气催化脱氧、非
催化脱氧工艺、脱氧催化剂等方面也获得了一批核心专利技术。
“高附加值精细化学品合成关键技术开发”和“专用高性能高分子材
料聚合关键技术研究及应用”两个项目,已申请
26项国家发明专利、3项
国际发明专利,其中“一种液膜撞击式喷射反应器”专利技术,改变了传
2
统模式,实现了多股物料毫米级快速混合,提高反应效率
45%以上,节能
30%以上。
第二,围绕提高企业核心竞争力,开发形成了一批自主创新技术
2009年,重庆紫光与天津化工厂合作,提出新的创新思路,通过引进
整合国内外先进技术,在原有蛋氨酸生产装置基础上,大胆实施技术创新,
在国产化方面取得了重大突破,形成了年产
1万吨工业示范装置,生产出
合格的蛋氨酸产品。
这一技术突破标志着蛋氨酸产品生产长期被国外垄断
的局面正式结束。
荣获
2007年度国家科技进步一等奖的“年产
20万吨大规模
MDI生产
技术”,在万华宁波工业园成功实现产业化,这是在早期引进不成熟的万吨
级技术基础上,通过自主创新形成的具有我国自主知识产权的工业化技术,
建成的世界上单套规模最大的
MDI装置,能耗比国际领先企业降低近
10%,
同等规模投资比跨国外低
30—40%,产品质量好,标志着我国已跨入世界
MDI制造技术领先行列。
2008年中国石化协会科技进步一等奖的“地质导向钻井技术研究
及应用”项目,研发了拥有我国自主知识产权的第一套地质导向钻井装备,
使中国成为掌握该项高端技术的第三个国家。
该成套技术与装备已在冀东、
辽河和四川等油田
13口定向井和水平井中成功应用,总体技术达到国际先
进水平。
第三,围绕加‘
‘‘‘‘陕结构调整,创新开发了一批新产品
“十一五”期间,为满足结构调整的需求,在化工新材料领域、精细
化工领域,取得了一批重大技术突破,开发了一批新产品。
在农药方面,沈阳化工研究院创制了广谱杀菌剂农药新品种“烯肟菌
胺”,应用范围涵盖
20多种作物,用药量仅为传统杀菌剂的
5—10%,可以
3
广泛替代毒性高、用量大的传统杀菌剂。
为农业生产提供了高效、安全、
环境友好的农药新品种,提高了我国杀菌剂农药的市场竞争力。
在涂料方面,华南理工大学与有关企业合作,通过突破高固体含量聚
氨酯与聚丙烯酸复合乳液以及与硅聚合物杂合技术,开发出
8种高性能聚
合物乳液和
20种水性木器涂料,建成万吨级乳液和水性木器涂料生产线,
产品质量全部达到国外同类产品先进水平。
在高性能纤维方面,经过攻关,突破了多项制备关键技术,目前我国
碳纤维(相当于日本东丽公司
T-300级)已实现千吨级规模生产,部分产品
已投放市场;
芳纶
1313及芳纶
1414部分型号产品已完全实现国产化,并
投入工业化生产,我国已成为继美、日、俄后第四个能工业化生产芳纶纤
维的国家。
在工程塑料方面,四川得阳科技股份有限公司通过突破工程化关键技
术,已形成总规模万吨级聚苯硫醚树脂生产规模,可生产塑料级聚苯硫醚
树脂产品。
打破了巴统组织长期对我国聚苯硫醚生产技术和产品的限制。
在合成橡胶方面,中石化集团经过技术攻关,开发出聚合级异丁烯生
产技术,形成了万吨级丁基橡胶生产能力,填补了国内紧缺的丁基橡胶生
产空白,为此,使我国七大通用合成胶种全部实现了国产化。
第四,围绕促进行业节能减排,开发应用一批先进实用技术
“十一五”期间,行业加大节能减排技术创新力度,大力开发和推广
节能新工艺、新技术,降低能源消耗和提高能量利用率,充分利用高新技
术提升改造传统石化工业,积极推进节能减排科技进步,为行业实施节能
减排提供技术支撑。
氯碱行业开发的干法乙炔技术,有效地解决了电石渣浆污染、占地问
题,实现了乙炔的连续生产,提高了装置的自动化和安全性,该项技术已
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在全国应用
38套。
开发的低汞触媒技术是氯碱行业污染减排的重大突破,
使触媒氯化汞含量由原来的
10%以上降到
6%以下,汞的消耗量和排放量也
大幅度下降。
2010年上半年低汞触媒的订购量已经突破了
1500吨,比
2009
年全年使用量翻了一番(
2007年
685吨,2008年
900吨,2009年
580吨),
使用厂家也增加到
25家,每家企业使用低汞触媒的比例也在逐步加大。
此
外,盐酸合成炉尾气回收、氯资源二次利用等一系列创新技术的应用,使
氯碱行业的能源消耗和污染物排放都有显著下降,促进了行业的可持续发
磷酸行业开发的磷酸余热回收技术已被
18个企业的
33台套装置采用,
其中湖北兴发集团等
5家有影响的企业磷酸产能达到
147万吨/年,每年可
节能
34万吨标煤、节水
767万吨、节电
1408万千瓦时、减少二氧化碳排
放量
85万吨、二氧化硫排放量
1.6万吨、固体废弃物渣量
18.3万吨,使磷
酸行业的节能减排跃上一个新台阶。
精细化工行业开发的替代光气、氯化亚砜等有毒有害原料“绿色化学”
技术,从工艺源头上消除了安全和环保隐患,经十多家企业的数十个产品
应用该技术进行绿色化改造,取得了良好的经济和社会效益。
南京工业大
学开发的“不同工况反应分离集成技术”应用于化工中间体生产过程,大
幅度提高了反应的转化率和选择性,降低了原料和能源消耗,减少了副产
物的生成量和排放量。
该技术应用在氯乙酸、苯甲醛等多种化工中间体的
十几套生产装置中,取得了显著的经济和社会效益。
不少化工企业通过技术创新,实现了多种化工产品联产,提高了资源
利用效率。
子午胎企业采用充氮硫化代替传统的热水恒温硫化、胶料破碎
代替烘胶等技术,节能效果明显。
复合肥行业以高塔造粒代替转鼓和喷浆
造粒,降低了能耗,提高了产品质量。
各行业加快了节能减排共性技术的
应用,溴化钾吸收式制冷机组目前已在氮肥、炼油、氯碱领域普遍应用,
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变压吸附技术已在氮肥、聚氯乙烯生产中广泛推广。
中海油天津化工研究
设计院开发的“工业冷却节水及废水近零排放技术”,不仅在石化、化工行
业,而且还在冶金、电力等其他行业建成了高浓缩倍率(
5倍)工业冷却系
统示范装置
75套,实现年节约和减排水
3100万吨。
第五,围绕提升行业装备水平,突破了一批重大技术装备
镇海炼化百万吨乙烯及配套项目全面建成投产,该项目依托镇海炼化
现有
2000万吨炼油装置,发挥了炼化一体化布局和资源优化装置的优势,
首次采用国内制造的我国自行研制的
15万吨/年裂解炉、大型裂解气压缩机
组、大型乙烯压缩机组、大型丙烯压缩机组、大型迷宫式压缩机、大型冷
箱及
20万吨/年双螺杆挤压造粒机组等关键设备,乙烯设备本土化率达到
78%;
该项目主要采用国内自主开发或合作开发技术,10套装置中有
6套
装置全部采用中国石化自有技术,标志着我国石油化工技术装备水平有了
很大提升。
对于打破国外垄断、节约建设投资、提高我国重大技术装备的
制造能力和技术水平都具有重要意义。
荣获石化联合会
2010年度科技进步一等奖的“聚合物精密挤出成型技
术及装备”项目,通过突破精密驱动、精密塑化、精密成型模具,以及稳
压系统、稳流系统、先进控制系统等方面设计与制造关键技术,成功研发
出大型精密挤出成型装备,已应用于精密医用导管、汽车液压管、多层汽
车燃油管、多层交联聚乙烯管等精密制品生产,达到国外同类先进设备的
制品精度。
列入国家“十一五”重大装备国产化计划的“羰基合成醋酸王艺核心
设备一醋酸反应器”,已在西安核设备有限公司成功实现,打破了该设备长
期依赖进口的局面。
陕西鼓风机(集团)有限公司自主研发制造的
27/7吨
年双加压法硝酸装置的核心设备一“四合一”机组,于
2009年
6月成功投
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入运行,为国内硝酸生产企业的新建和改扩建提供了技术支撑和设备保障。
第六,围绕发展新型煤化工,集中突破了一批重大关键技术
“十一五”期间,为适应我国资源禀赋特征,摆脱对石油的过度依赖,
调整化工原料结构,实施石油替代战略,在新型煤化工领域,集中突破了
一批重大关键共性技术,多项创新成果创造了世界第一。
在煤制化学品方面,采用我国自主开发技术建成的世界首套神华包头
煤制烯烃工程(
60万吨/年
DMTO),于今年
8月一次投料试车成功,生产
出了合格的聚乙烯和聚丙烯;
自主开发的“流化床甲醇制丙烯(
FMTP)”
完成了
3万吨/年工业性试验,开辟了我国煤制丙烯新途径;
拥有我国自主
知识产权的全球首个煤制乙二醇(
20万吨/年)工业示范项目已经打通全流
程,探索出了煤制乙二醇产业化新路线。
在煤制油方面,我国自主开发并
建成的神华年产百万吨级油品的煤直接液化装置,已进入长周期试运行阶
段,这是世界上建成的首套煤直接液化装置。
我国创新开发的煤间接液化
技术,相继在内蒙古鄂尔多斯和山西潞安等地建成了
3套
16万吨/年级煤间
接液化制油装置。
在煤气化方面,我国在自主开发并大面积推广应用日处
理煤量千吨级“多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术”基础上,又成功实现
了大型化,日处理煤量
2000吨级炉型已投入工业化运行,自主开发的航天
(HT-L)粉煤加压气化技术,进入世界领先行列,填补了国内大型粉煤气
化空白。
在多联产方面,通过突破关键技术成功建成了世界首个年产
24万
吨甲醇和
71.8兆瓦发电的煤电联产工业示范装置,实现了长周期运行。
二是行业创新体系建设得到进一步完善。
近年来,石油和化工行业始终把加强主创新能力建设摆在突出位置,
坚持“科教兴国”、“科技兴化”战略,无论从科学研究理念到科技工作地
位、从科技体制机制到科研环境条件、从科研布局到科技实力等各个方面
7
都发生了深刻变化,形成了比较完整的科学研究和技术开发体系,造就了
相当规模和一定水平的专业技术人才队伍,以企业为主体的科技创新体系
建设取得了重大进展,行业整体科技水平有了很大提高,有些科研领域已
经达到国际先进水平。
按照《国家自主创新基础能力建设“十一五”规划》的总体要求和部
署,经过行业的积极努力,“十一五”期间,行业内建成了一批国家级研究
机构和创新平台,行业自主创新能力明显提高。
国家批准建设了油气钻井
技术、海洋石油勘探、油气管道输送、煤炭液化、工业节水与废水资源化
等
14个国家工程实验室,认定了湖北兴发化工集团股份有限公司企业技术
中心等
28家国家级企业技术中心。
与此同时,积极培育技术创新示范企业,
指导和帮助一批基础较好的企业建设和完善创新平台,五年来,共培育和
命名了
79家技术创新示范企业,其中有的已经进入国家级企业技术中心和
国家创新型企业行列。
组织企业、大专院校、科研院所建立了新型煤化工、
染料、农药、轮胎等产业技术创新战略联盟,其中新一代煤化工、染料、
农药等
3个创新联盟已被列为国家首批试点联盟。
(二)存在的主要问题
“十一五”以来,我国石油和化学工业蓬勃发展,行业整体技术水平
显著提高,装备条件大为改善,取得了一大批重大科技成果,一批油气勘
探开发,石油炼制,化肥,新型煤化工等工业技术进入了世界先进水平,
石化科技为行业的经济发展做出了积极贡献。
但是,同发达国家相比还存
在较大差距,石化科技在支撑产业发展方面,还存在严重不足,主要表现
为以下几个方面:
一是行业基础性研究和共性技术开发工作薄弱。
随着科技体制改革工作的不断深化,开发类院所企业化转制,研究院
8
所在科研队伍建设、科技投入及经济实力等方面都普遍得到加强,但削弱
了行业基础性研究和共性技术开发工作。
目前,我国拥有的化工关键共性
技术与发达国家相比存在着较大差距。
例如在分离技术方面:
分离技术应
用中的一些重要设备、配套部件,国内还不能提供高质量产品;
分离技术
在应用领域、深度和广度上不够;
研究力量分散,形不成拳头;
总体落后国外
10年左右,主要表现在分离设备投资大
30%,分离能耗高
20—30%,分离效率低
20%,产品分离的纯度低一到二个等级。
二是成果的工程转化能力不强,成套工业化技术不多。
目前,我国石油和化工行业成果转化率还不到
30%,其原因是多方面
的,但其中主要原因是工程开发能力薄弱。
例如,我国从
1968年开始研制
聚碳酸酯(
PC),上世纪八十年代基本掌握了聚碳酸酯合成技术并中试成功。
但是,目前
PC生产主要集中在美国、西欧和日本,上述三大产地生产能力
约占世界总生产能力的
90%。
我国原有
10余家聚碳酸酯生产企业,目前能
维持生产仅有
3家,总产能约
5000吨/年,年产量不足千吨。
与国外公司相
比,规模极小,远远不能满足国内需求。
这反映出我国科技成果的工程转
化能力亟待提高。
在合成氨工业领域,我国自主开发的氨合成催化剂处于
世界领先水平,然而,成套技术的集成能力较差,往往要从国外引进。
三是产品创新、创制等技术创新能力较弱。
我国化工行业新产品开发还未真正摆脱跟踪模仿的局面,在农药、染
料、氟硅材料等竞争性行业,创新能力薄弱的问题更显突出。
例如:
目前,
全世界农药市场约
80%被先正达、拜耳、孟山都、巴斯夫、杜邦等公司所
垄断。
我国农药产量居世界第一位,但生产的绝大部分农药品种不属于自
主创新,产值较低,品种结构也不合理,高毒品种占
30%以上,应对环境
保护的压力非常大。
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四是节能环保技术开发相对落后,不能支撑行业快速发展。
由于节能、环保技术开发工作落后滞后,技术缺失或水平不高,导致
了产品生产过程中高耗能、高污染的客观存在,我国石油和化工行业万元
产值的能耗始终排在全国工业领域的前列;
2008年,全行业规模以上企业
排放工业废水
43.82亿吨,工业废气
4.04万亿立方米,产生工业固体废弃
物
1.71亿吨,分别占伞国工业规模以上企业“三废
’’排放总量的
20.2%、
10.0%和
9.6%,分别位居第
1位、第
4位、第
6位。
另外,全行业排放主
要污染物
COD62.4万吨,氨氮化合物
11.7万吨,二氧化硫
185.1万吨,烟
(粉)尘
112.2万吨,排放量均位居工业部门前列。
五是重引进,轻消化吸收、再创新,重大技术装备研制能力不足。
长期以来,由于重技术引进,轻消化吸收,重大技术装备的研究开发
缺乏资金支持,自主研制能力严重不足。
目前,技术难度高的大型化工装
置,特别是关键技术装备,仍需从国外引进,而且重复引进现象严重,例
如我国先后进口
31套合成氨装置、26套尿素装置、47套磷肥装置,总计
耗资
48亿美元;
煤化工企业先后引进了
23套
SHELL煤气化炉。
我国装备工业大中型企业在技术引进时,技术引进经费在技术开发总
经费中占很高比例,技术引进费用远高于用于消化吸收的经费。
在引进国
外技术经费中设计图纸、工艺专利的购入费所占比例高达
60%以上。
由此
造成企业经营成本过高,竞争力降低。
六是科技投入严重不足。
尽管近几年我国化工科技开发投入的绝对数量是逐年增加的,但科技
开发投入占
GDP的比例却在不断下降。
“七五”期间为
0.7%,“八五”期间
为
0.5%,“九五”、“十五”期间为
0.4%左右,“十一五”期间略有提高。
造
成这种局面的原因,主要是在计划经济体制向市场经济体制的转型过程中,
10
科技投入仍以政府为主,由政府、企业、社会共同投资并以企业为主的合
理格局尚未形成;
“十五”以来,政府的科技投入在宏观上又倾向于电子信
息、生物医药、社会发展等行业,属于传统工业的化学工业得到政府资助
的科技经费相对减少。
企业因对技术创新的内在动力缺乏足够的认识,其
科技投入普遍较低,特别是部分国有大中型企业,作为技术开发、成果转
化、科技投入的主体作用还远远没有到位。
(三)行业科技发展趋势
面对资源短缺、能源紧张、环境压力大等世界性难题,石油和化学工
业技术正呈现以下发展趋势:
一是循环经济理念贯穿整个生产流程,低碳引领未来化工发展。
循环经济是以减量化为核心,以再利用和资源化为重要内容的工业发
展新模式,强调在追求自然资源利用率最大化、环境污染最小化的前提下,
寻求经济效益最大化。
石油和化学工业是资源加工型原材料行业,具有重化工的典型特点,
高度依赖能源与矿产资源。
我国能源、资源储量的人均占有率远低于世界
平均水平,且资源利用率明显偏低,并伴随比较严重的环境污染,致使我
国石化行业的单位
GDP能耗比世界先进水平高出许多。
同时,由于产业结
构不尽合理,高耗能产品发展较快,能源和资源消耗不断增加,增长中的
能源与资源供给跟不上更快增长的能源和资源消费,我国石化产业面临强
大的供求矛盾压力。
为此,在对现有石化产业新技术开发、技术改造和调
整产业结构过程中,要牢固树立循环经济的科学发展理念,形成少投入、
多产出的生产方式和少排放、多利用的消费模式,这对保证石化产业健康
发展具有十分重要的战略意义。
传统的化工生产模式已产生了严重的环境和生态问题,温室效应导致
11
全球气候变暖已成为威胁人类生存的重大问题,引起各国政府的高度重视,
石化产业必将肩负更加重大的环保责任,既要逐渐从“末端治理”转变为
“生产
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