石化技术自主创新之路的探寻石化技术自主创新之路的探寻闵恩泽闵恩泽二二0000八年八年 北京北京胡锦涛总书记在党的十七大报告中提出l促进国民经济又好又快发展，要提高自主创新能力，建设创新型国家。这是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。 温故而知新l回顾国内外石化技术发明的历史l总结规律，指导未来怎样找到自主创新的正确思想和工作方法呢？怎样找到自主创新的正确思想和工作方法呢？l技术进步S型曲线的启示原始创新必须转移技术的科学知识基础l与画家一席谈之后创新来自联想，联想源于博学广识和集体智慧l西游记主题歌各尽所能的团队精神，不断战胜困难坚持到底的精神报告内容报告内容自主创新的三条体会自主创新的三条体会（1）技术进步技术进步S型曲线的启示型曲线的启示lRichard Foster 在在“Innovation: the Attackers Advantage创创新新:进进攻攻者者的的优优势势”一一书书中中首首先先提提出出“S-型型曲曲线的技术进步规律线的技术进步规律”。技术进步的技术进步的S-型曲线型曲线成熟期成熟期加速成长期加速成长期起始期起始期发展极限发展极限连续性技术进步连续性技术进步人力、物力投入人力、物力投入技术进步技术进步技术进步技术进步有意义的开端有意义的开端技术进步技术进步S型曲线（连续式）型曲线（连续式）l19301980年年间间，化化学学工工业业中中的的重重大大新新技技术术开开发发就就遵遵循循了了这这种种S-型型曲曲线线的的技技术术进进步步规律规律技术进步技术进步S型曲线（非连续式）型曲线（非连续式） 转移技术的科学知识基础转移技术的科学知识基础非连续性技术进步非连续性技术进步人力、物力投入人力、物力投入技术进步技术进步l非非连连续续式式技技术术进进步步产产生生时时，70%的的情情况况下下技技术术领领先先地地位位易易手手，现现有有技技术术的的领先者不再是领先者领先者不再是领先者原有科学知识原有科学知识原有科学知识原有科学知识A A 连续式连续式连续式连续式全新科学知识全新科学知识全新科学知识全新科学知识B B 非连续式非连续式非连续式非连续式l非非连连续续式式技技术术的的发发明明创创造造人人，要要具具有有深深刻刻的的洞洞察察力力去去认认识识现现有有技技术术的的极极限限，设设想想出出绕绕过过它它们们去去开开拓拓的的可可能能途途径径，并并把把这这些些构构思思成成功功地地变变为为现现实实日常生活中的原始创新案例日常生活中的原始创新案例原有科学知识基础原有科学知识基础新的科学知识基础新的科学知识基础火车牵引火车牵引蒸汽机车蒸汽机车柴油机车柴油机车柴油机车柴油机车电气机车电气机车电视机电视机阴极射像管阴极射像管液晶电视液晶电视照相机照相机胶卷照相胶卷照相数码照相数码照相印刷印刷铅字排版铅字排版激光照排激光照排石油化工原始创新案例石油化工原始创新案例原有科学知识基础新科学知识基础新科学知识基础新催化材料新催化材料重油裂化催化剂重油裂化催化剂渣油裂化催化剂渣油裂化催化剂无定型硅铝无定型硅铝蒙脱土层柱蒙脱土层柱结晶硅铝（分子筛）结晶硅铝（分子筛）累托石层柱累托石层柱新反应工程新反应工程催化重整催化重整催化裂化催化裂化半再生固定床半再生固定床密相流化床密相流化床连续再生移动床连续再生移动床提升管提升管新反应新反应醋酸生产醋酸生产环己酮肟环己酮肟 乙醛氧化法乙醛氧化法四步法四步法甲醇低压羰化法甲醇低压羰化法“原子经济原子经济”一步法一步法（2）与画家一席谈的启示与画家一席谈的启示绘画如何创新绘画如何创新?“创新来自联想创新来自联想”创新来自联想创新来自联想 与四川画家一席谈与四川画家一席谈 广泛写生广泛写生 山水画山水画峨眉山峨眉山三峡三峡联想联想, ,引起灵感引起灵感青城山青城山险峻的奇峰险峻的奇峰都江堰都江堰青翠的树林青翠的树林奔腾的江流奔腾的江流古老的工程古老的工程美景美景山水画创新山水画创新我的感悟我的感悟l画家临摹古今中外的名画，我们要博览古今中外的论文、专利、著作l汲取精华；醒悟清楚自己科研的起点是“详人之不详，补人之所缺，还是自主开拓创新”l我们不是去“游历名山大川，师法自然”，而是到国家政府部门、技术市场、企业工厂、产品用户中去了解国家和市场需求l设想开展什么研究课题为当前生产、销售以及规划、决策服务需要为开发下一代新产品和新工艺需要为开发新兴技术，形成新兴产业需要l安排好近、中、远的研究课题l市场需要（市场需要（近期、下一代技术、长远性、战略性、基础性）近期、下一代技术、长远性、战略性、基础性）l创新构思的形成创新构思的形成科研开发中的经验科研开发中的经验文献的启示文献的启示试验中的意外发现试验中的意外发现移植其他学科的知识移植其他学科的知识会议启发会议启发不同专业、学科的交叉不同专业、学科的交叉集体讨论集体讨论l创新构思形成后开展的科学实验创新构思形成后开展的科学实验科研中的发现与发明科研中的发现与发明攻克的技术难关攻克的技术难关 国内外石化技术创新联想什么？国内外石化技术创新联想什么？创新常来自联想创新常来自联想创新常来自联想创新常来自联想联想源于博学广识联想源于博学广识联想源于博学广识联想源于博学广识 和集体智慧和集体智慧和集体智慧和集体智慧分子筛催化裂化催化剂发明的案例分子筛催化裂化催化剂发明的案例发明结晶分子筛，转移了裂化催化剂的科学知识基础，带来发明结晶分子筛，转移了裂化催化剂的科学知识基础，带来了跨越式技术进步，被誉为了跨越式技术进步，被誉为“60年代炼油工业的技术革命年代炼油工业的技术革命” 硅铝硅铝晶内催化晶内催化分子筛分子筛70年代年代60年代年代催催化化裂裂化化催催化化剂剂性性能能小球催化剂的裂化性能小球催化剂的裂化性能增量（优于硅铝）增量（优于硅铝）CaHXMnHXREHXC5+汽油汽油+9.4+6.7+5.9干气干气-1.8-1.7-1.5焦炭焦炭-2.0-1.4-2.2表面催化表面催化Plank C J. The Invention of Zeolite Cracking Catalysts A Personal Viewpoint. 汽油产率提高1%，使美孚石油公司年增加利润100万美元l美孚石油公司要求改进硅铝裂化催化剂，来降低催化裂化气体和焦炭产率分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想市场需求市场需求l1953年，H.Blanding 发表的一篇论文：要改进催化裂化催化剂，要从减少积碳入手0.01秒时，裂化活性为20分时的750倍，活性下降是由催化剂积炭造成的，所以减少积炭即可提高活性。分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想文献启发文献启发受受此此启启发发：C.P.Plank与与E.J.Ronsinski认认为为：理理想想的的催催化化剂剂应应是是一一种种活活性性中中心心可可以以控控制制的的、孔孔径径要比裂化分子稍大的中孔催化剂要比裂化分子稍大的中孔催化剂lF.H.Dickey和L.Pauling的论文中提出分子模板概念用于制备吸附剂受受此此启启发发，C.P.Plank利利用用分分子子模模板板制制备备新催化材料：新催化材料： 分子筛分子筛硅铝凝胶硅铝凝胶分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想文献启发文献启发C.P.Plank在科研中发现：l当时的催化剂活性评价方法CAT-A法不适用，必须首先开发一个能清楚区分不同裂化催化剂选择性的方法 l分子筛具有高活性和高选择性l金属离子、铵离子交换可以提高催化剂性能分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想科研中的发现与发明科研中的发现与发明l将制成的分子筛加入无定型硅铝，制成小球裂化催化剂，1962年移动床催化裂化装置上试用成功l试制成功微球分子筛裂化催化剂用于流化床催化裂化l由于该技术的采用，到1968年，美国石油炼制装置节约投资3亿美元，节省原油、多产汽油，每天还增加100万美元收益分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想工业催化剂的研制与应用工业催化剂的研制与应用l1956年下半年，E. J. Rosinski参加了C. J. Plank研究小组的工作lP. B. Weisz和V. J. Frilette提出从无定形硅铝的“表面催化”(Surface Catalysis)到分子筛的“晶内催化”（Intracrystalline Catalysis）的概念 分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想科研中的集体智慧科研中的集体智慧l了解市场需求了解市场需求l受受文献启发文献启发l科研中有原始创新科研中有原始创新l原始创新推向工业化原始创新推向工业化l集体智慧集体智慧 创新来自联想，联想源于博学广识和集体智慧创新来自联想，联想源于博学广识和集体智慧 分子筛催化裂化剂发明中的联想分子筛催化裂化剂发明中的联想信息总结信息总结l2005年国家技术发明一等奖l研发时间1984-2005，历时20年“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成艺的创新与集成”发明案例发明案例 这一技术发明是如何联想的？ l1984年，石科院成立基础研究室l1976年美国纽约科学院“固体无机物的催化化学”主题讨论会l选择新催化材料领域的启发 选择非晶态合金作为一个领域开展研究非晶态合金符合发展新催化材料要求非晶态合金符合发展新催化材料要求l非晶态合金表面缺欠多形成的催化活性中心数目多l表面原子配位不饱和催化活性高l所有金属和非金属均可形成非晶态合金，组成变化范围大，寻找新催化剂的范围广，成功机会多非晶态镍合金催化剂中的集成创新非晶态镍合金催化剂中的集成创新冶金急冷法（冷却速度：106K/秒）化学法碱抽铝非晶态镍合金偏铝酸钠溶液合成分子筛 原始创新原始创新 技术跨跃式进步技术跨跃式进步非晶态镍合金替代雷尼镍晶态合金非晶态镍合金替代雷尼镍晶态合金晶态雷尼镍催化活性晶态雷尼镍催化活性中心中心 仅存在于边角仅存在于边角非晶态镍合金催化活非晶态镍合金催化活性中心性中心存在于表面和边角存在于表面和边角, 数量大大增加数量大大增加非晶态镍合金和雷非晶态镍合金和雷尼镍加氢活性比较尼镍加氢活性比较非晶态合金催化剂工厂非晶态合金催化剂工厂非晶态镍催化剂工业生产并广泛应用非晶态镍催化剂工业生产并广泛应用l广广泛泛用用于于医医药药、农农药药、化化纤纤、基基本本有有机机原原料料等等行行业业的的有有机合成加氢反应中机合成加氢反应中磁稳定流化床开发磁稳定流化床开发l1970年去伊朗了解了国外反应工程前沿，磁稳定流化床的优越性l新催化材料配套开发新反应器科研开发的经验充分发挥催化材料的性能往往需要开发新反应工程分子筛裂化催化剂非晶态合金具有良好低温加氢活性和磁性 配套开发磁稳定床配套开发磁稳定床床床层流化床层流化床提升管反应器提升管反应器 l搅拌釜反应器搅拌釜反应器l返混严重，效率低返混严重，效率低l催化剂分离困难催化剂分离困难l磁场控制催化剂，形成流化磁场控制催化剂，形成流化态的固定床态的固定床l兼有流化床和固定床的优点兼有流化床和固定床的优点磁稳定床代替搅拌釜磁稳定床代替搅拌釜 实现实现原始创新原始创新磁稳定床加氢装置反应器反应器引进的搅拌釜引进的搅拌釜磁稳定床磁稳定床体积（体积（m3）203.2催化剂单耗催化剂单耗(Kg/t)0.210.06l 提高优级品产率提高优级品产率l 当年创效当年创效1500万元万元工业应用现状工业应用现状2003年年世界上首次世界上首次建成建成第一套第一套磁稳定床己内酰胺加氢精制装置磁稳定床己内酰胺加氢精制装置目前已建目前已建5套工业装置套工业装置科研中的发现科研中的发现磁稳定床的操作相图，保证反应保持在链式状态磁稳定床的操作相图，保证反应保持在链式状态 散粒状态散粒状态 链式状态链式状态 磁聚状态磁聚状态最佳操作状态最佳操作状态工业化过程中的创新工业化过程中的创新l均匀磁场的磁稳定床的设计l建立了均匀磁场设计数学模型l己内酰胺溶解氢加氢精制新工艺“非晶态合金催化剂与磁稳定床反应非晶态合金催化剂与磁稳定床反应工艺的创新与集成工艺的创新与集成”中的联想中的联想l市场需求市场需求l科研开发经验的启示科研开发经验的启示l不同专业和学科的交叉不同专业和学科的交叉l非晶态合金催化剂制造中的发现与发明非晶态合金催化剂制造中的发现与发明l磁稳定流化床开发中的技术创新磁稳定流化床开发中的技术创新联想源于博学广识联想源于博学广识创新中的集体创新中的集体l石油化工科学研究院l原东北工学院材料系l复旦大学化学系l中国石化巴陵分公司l中国石化石家庄化纤公司l中国石化工程建设公司l 联想源于集体智慧联想源于集体智慧l单项技术苯法-甲苯法组合己内酰胺重排反应钛硅分子筛环己酮氨肟化磁稳定床加氢精制替代氧化精制工艺钌基甲烷化助剂应用超临界二氧化碳再生技术l成套技术巴陵石化苯法己内酰胺引进装置的成套绿色化改造石家庄化纤甲苯法己内酰胺引进装置的成套绿色化改造己内酰胺引进装置消化、吸收、再创新己内酰胺引进装置消化、吸收、再创新（应用原始创新、集成创新技术进行改造）应用原始创新、集成创新技术进行改造）己内酰胺绿色成套技术作为中国石化己内酰胺绿色成套技术作为中国石化的世界领先技术在国内外展览的世界领先技术在国内外展览吴仪副总理参观己内酰胺模型吴仪副总理参观己内酰胺模型摩洛哥副总统参观己内酰胺模型摩洛哥副总统参观己内酰胺模型2006年年10月在深圳月在深圳”高交会高交会”展览己内酰胺模型展览己内酰胺模型（3）西游记主题歌的启示西游记主题歌的启示l你挑着担，我牵着马，迎来日出送走晚霞。踏平坎坷成大道，斗罢艰险又出发，又出发l你挑着担，我牵着马，翻山涉水两肩霜花。风云雷电任叱咤，一路豪歌向天涯，向天涯l啦啦一番番春秋冬夏，一场场酸甜苦辣。敢问路在何方，路在脚下。自主创新的精神支柱自主创新的精神支柱各尽所能的团队精神；战胜困难，坚持到底的精神 唐僧为西天取经领军人物l目标明确、意志坚定、坚忍不拔、不达目的誓不罢休l唐僧的用人之道合理分工、因材而用大胆使用能人以情御人论功行赏、 互利双赢读读唐僧的用人之道唐僧的用人之道的启发的启发（巩喜昌，中国石化，2008，5月，44-45页）读读唐唐僧的用人之道僧的用人之道的的启发启发l 孙悟空：西天取经的中坚骨干力量赤胆忠心、能征善战、勇于攻坚武艺高超，拥有“多种新式武器”找土地爷了解情况，求龙王爷相助找玉皇大帝、如来佛、观世音菩萨求救l猪八戒：看家护院，作第二梯队，也有斩妖除魔功绩。l沙和尚：后勤支持，脚踏实地，忠诚老实，任劳任怨l2006年，“非晶态合金催化剂和磁稳定床 反应工艺的创新与集成”获得了2005年度国家技术发明一等奖。l这个项目的研究和开发历时二十年，回顾其中不断战胜困难、坚持到底的历程，我曾写一首打油诗来表达。 我们二十年的酸甜苦乐我们二十年的酸甜苦乐市场需求、好奇推动、苦苦思索、趣味无穷市场需求、好奇推动、苦苦思索、趣味无穷灵感突现、豁然开朗、发现创新、十分快乐灵感突现、豁然开朗、发现创新、十分快乐高兴之余、烦恼又起、或为人员、或为条件高兴之余、烦恼又起、或为人员、或为条件还还有有试试验验挫挫折折，更更有有竞竞争争对对手手的的抗抗阻阻，好好似似吃吃“麻辣烫麻辣烫”，又辣又爱，坚持下去，终获成果，又辣又爱，坚持下去，终获成果 谢谢大家！谢谢大家！