創(chuàng)新驅(qū)動是石油和化工產(chǎn)業(yè)邁向新型工業(yè)化和實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵要素、第一驅(qū)動力，也是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要義。

　　面對國家重大需求，中科合成油技術(shù)股份有限公司(以下簡稱中科合成油)依靠先進(jìn)的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化及工程實施平臺，形成了以技術(shù)研發(fā)為核心、技術(shù)創(chuàng)新為動力、工程服務(wù)為支撐、實業(yè)發(fā)展為支柱的“一核多元”發(fā)展體系，并通過加強(qiáng)研發(fā)機(jī)制和組織體系創(chuàng)新，建立了良好的創(chuàng)新生態(tài)，形成了“一主引領(lǐng)、多翼驅(qū)動”的業(yè)務(wù)布局，向以費(fèi)托及成套技術(shù)為引領(lǐng)，生物質(zhì)綠色航煤/甲醇、煉油加工、高端化學(xué)品特種材料、二氧化碳生物合成蛋白及有機(jī)液體儲氫工程化等多翼驅(qū)動的科技型新質(zhì)生產(chǎn)力公司邁進(jìn)。

國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司400萬噸/年煤制油費(fèi)托合成反應(yīng)裝置。

　　技術(shù)創(chuàng)新 打破國外專利壁壘

　　技術(shù)的不斷進(jìn)步是突破煤制油技術(shù)經(jīng)濟(jì)瓶頸的關(guān)鍵所在?！皩Ｐ淖龊妹褐朴鸵患隆笔侵锌坪铣捎涂偨?jīng)理李永旺近30年研究生涯的真實寫照。李永旺認(rèn)為，煤制油是一個“不得已而為之”的事業(yè)，是國家的戰(zhàn)略考量，是出于應(yīng)急、作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)來做的。

　　1997年，李永旺海外留學(xué)歸國后，被中國科學(xué)院山西煤化所委以煤制油技術(shù)開發(fā)的重任。他總結(jié)了前輩積累下的大量研究成果與實踐經(jīng)驗，將技術(shù)研發(fā)方向由固定床費(fèi)托合成轉(zhuǎn)向更為先進(jìn)的漿態(tài)床費(fèi)托合成。

　　李永旺帶領(lǐng)課題組從煤炭間接液化的反應(yīng)機(jī)理、動力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)研究開始，一步步進(jìn)行試驗。

　　“一開始的反應(yīng)釜只有500毫升，僅礦泉水瓶大小。我們在反應(yīng)器的逐級放大中，一步步進(jìn)行模擬計算，驗證設(shè)備的可靠性，逐步吃透了反應(yīng)規(guī)律?！睂τ诋?dāng)時的情況，李永旺依然記憶猶新。

　　2006年，李永旺團(tuán)隊聯(lián)合內(nèi)蒙古伊泰、山西潞安、徐州礦業(yè)、中國神華等公司組建中科合成油技術(shù)股份有限公司。2007年，中科合成油提交的“用于費(fèi)托合成氣—液—固三相懸浮床反應(yīng)器及其應(yīng)用”專利申請正式獲得授權(quán)。

　　“以該發(fā)明專利為核心，我們在中國陸續(xù)布局了230余件發(fā)明專利，通過《專利合作條約》(PCT)途徑提交國際專利申請50余件，用專利保護(hù)我們的技術(shù)權(quán)益?！崩钣劳f。他帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊如今已發(fā)展至上千人，以技術(shù)為支撐，以公司為平臺，開始探索該技術(shù)在間接液化商業(yè)裝置上的推廣應(yīng)用。

南非沙索(Sasol)公司高管到中科合成油公司調(diào)研交流。

　　家底厚實 產(chǎn)業(yè)化之路越走越寬

　　一項技術(shù)必須經(jīng)過“實驗室—工業(yè)中試試驗—工業(yè)化示范—大規(guī)模工業(yè)化示范—大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)”這樣一個過程，李永旺要求新成立的公司“在每一個階段都要穩(wěn)扎穩(wěn)打、步步為營”。

　　中科合成油常務(wù)副總經(jīng)理楊勇介紹，該技術(shù)歷經(jīng)1997年至2000年實驗室、2000年至2008年中試、2009年至2018年16萬噸級工業(yè)示范、2013年至2018年百萬噸級商業(yè)示范以及2018年至今的500萬噸級以上的升級商業(yè)示范階段。

　　楊勇表示，采用該技術(shù)，2016年建成投產(chǎn)全球單體規(guī)模最大的國家能源寧煤400萬噸(年產(chǎn)能，下同)煤間接液化裝置，2017年建成投產(chǎn)內(nèi)蒙古伊泰杭錦旗120萬噸煤制精細(xì)化學(xué)品裝置和山西潞安100萬噸煤間接液化裝置。

　　隨著高質(zhì)量發(fā)展的不斷推進(jìn)，國家對百萬噸煤炭間接液化裝置建設(shè)在能源轉(zhuǎn)化效率、煤耗、水耗、技術(shù)裝備水平提出了更高、更為嚴(yán)苛的要求。李永旺帶領(lǐng)科研團(tuán)隊強(qiáng)化工程技術(shù)基礎(chǔ)研究，集中力量解決我國煤制油大型裝備設(shè)計、制造與安裝的關(guān)鍵技術(shù)問題；在單元過程技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)整體過程的系統(tǒng)集成優(yōu)化工藝模擬與仿真研究，確保在百萬噸級煤制油裝置上能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)到42%以上，單位產(chǎn)品煤耗小于3.5噸標(biāo)煤/噸油；采用最先進(jìn)的空冷和密閉循環(huán)技術(shù)，嚴(yán)格控制水耗，實現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)和零排放；從反應(yīng)機(jī)理和活性相結(jié)構(gòu)上尋求理論突破，指導(dǎo)研制更為高效的催化劑，實現(xiàn)催化劑的升級換代。

　　幾年來，國家能源寧夏煤業(yè)煤制油項目安全運(yùn)行超1300余天，累計生產(chǎn)油化品近2500萬噸，2021年起連續(xù)3年油化品產(chǎn)量均突破400萬噸。項目實現(xiàn)煤化工行業(yè)“三年一大修”重大突破，填補(bǔ)了現(xiàn)代行業(yè)空白。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，2022年，寧夏煤業(yè)油化品產(chǎn)量達(dá)到434.78萬噸；噸油品煤耗3.4噸標(biāo)煤，水耗6噸，優(yōu)于國家先進(jìn)值；能源轉(zhuǎn)化效率43.57%，優(yōu)于國家基準(zhǔn)值；一氧化碳總轉(zhuǎn)化率97%，有效氣總轉(zhuǎn)化率達(dá)92%，甲烷選擇性小于3wt%，C3+選擇性大于96wt%，二氧化碳選擇性低于16mol%。

　　山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司煤制油項目2022年實現(xiàn)了“四高一低”的歷史性突破?！八母摺奔串a(chǎn)量高，達(dá)到100.27萬噸；售價高，油品噸均價達(dá)6653元；營業(yè)收入高，突破69.5億元；利潤創(chuàng)投產(chǎn)以來新高，比2021年實際實現(xiàn)減虧超20億元。“一低”即消耗低，噸油耗標(biāo)煤、電、水均創(chuàng)歷史最優(yōu)，部分指標(biāo)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)值。2023年，潞安煤基再次取得好成績：產(chǎn)量達(dá)到97.1萬噸，噸油品銷售均價達(dá)6923元，營業(yè)收入突破71.1億元，利潤再創(chuàng)新高，比2022年實際實現(xiàn)減虧超2.26億元。

　　內(nèi)蒙古伊泰化工有限責(zé)任公司120萬噸精細(xì)化學(xué)品項目也取得顯著成效，2022年噸產(chǎn)品綜合能耗1.98噸標(biāo)煤，其中噸產(chǎn)品煤耗3.48噸標(biāo)煤、水耗5.12噸；能源轉(zhuǎn)化效率43.85%；廢水實現(xiàn)零排放。2023年在進(jìn)行大修的情況下，產(chǎn)量完成111萬噸，利潤4.2億元。

　　這3個百萬噸級煤間接液化裝置經(jīng)歷了國際油價暴跌暴漲的考驗，一直連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，工藝技術(shù)日臻完善。這證明我國已完全掌握了成熟可靠、先進(jìn)高效、世界領(lǐng)先的百萬噸級煤炭間接液化工業(yè)技術(shù)，積累了非常寶貴的工程化、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗和實際運(yùn)行數(shù)據(jù)，奠定了我國煤制油產(chǎn)業(yè)的人才、技術(shù)、配套、運(yùn)營等的扎實基礎(chǔ)，形成了一體化高效運(yùn)行機(jī)制和模式，為我國深化能源革命、強(qiáng)化能源安全戰(zhàn)略以及煤化工與石油化工的互補(bǔ)與協(xié)同發(fā)展積累了經(jīng)驗。

　　機(jī)制創(chuàng)新 發(fā)展插上騰飛翅膀

　　科技創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新如車之雙輪、鳥之兩翼，互為促進(jìn)、缺一不可。

　　中科合成油是中國科學(xué)院在“十五”期間開始培育，并在“十一五”初期正式建設(shè)的探索科技成果產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展平臺。其主要目標(biāo)是結(jié)合國家戰(zhàn)略和市場需求，針對煤炭間接液化這一復(fù)雜的技術(shù)體系，利用中國科學(xué)院和國家的積累投入為引導(dǎo)，引進(jìn)市場資源，采用公司化運(yùn)行，在體制和機(jī)制上打破部門和行業(yè)壁壘，形成煤炭間接液化具有競爭力的高科技產(chǎn)業(yè)化支撐平臺，以服務(wù)國家和市場需求，為科技成果轉(zhuǎn)化探索出一條有效的新途徑。

　　李永旺說，2006年，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所作出了一個在當(dāng)時看來頗為大膽的嘗試。他們聯(lián)合伊泰集團(tuán)、潞安集團(tuán)、神華集團(tuán)、徐州礦業(yè)集團(tuán)等大型煤炭企業(yè)，組建了中科合成油技術(shù)有限公司，形成了集基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、催化劑生產(chǎn)、特種專用設(shè)備的制造、工程總承包為一體的技術(shù)支撐體系。由此一來，李永旺的身份，既是研究員又是總經(jīng)理，通過整合各方資源，不僅為科技成果轉(zhuǎn)化提供了資金保障，也提供了諸如市場管理、資本運(yùn)作等方面的經(jīng)驗，形成了產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同體系?！皯{借這個獨(dú)特的體系，終于把事兒干成了。”李永旺自豪地說。

　　中科合成油從科研項目組到成立合成油品工程中心，到凝聚若干企業(yè)升級為注冊資本5億元的公司，再到融資擴(kuò)股后的注冊資本10億元、總資產(chǎn)近29億元的公司，這一系列的社會化改革，很大程度上提高了科研項目開發(fā)的成功率，加快了應(yīng)用性科研成果的產(chǎn)業(yè)化步伐。該公司通過整合社會資源建立公司，借用民營企業(yè)的靈活機(jī)制，以資本為紐帶，借助公司化運(yùn)作，解決了科研骨干的后顧之憂，激發(fā)了科研人員的技術(shù)創(chuàng)新能力，加快了科研成果轉(zhuǎn)化的速度，并最終實現(xiàn)了科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

中科合成油公司工作人員在調(diào)試近常壓X射線光電子能譜儀。

　　體系創(chuàng)新 科研成果斬獲頗多

　　長期以來，中科合成油秉持技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)研究為先導(dǎo)的知識創(chuàng)新體系，致力于煤制油技術(shù)的開發(fā)，專注于煤制油技術(shù)基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、項目產(chǎn)業(yè)化和大型裝備國產(chǎn)化等，開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤制油技術(shù)，形成對大規(guī)模煤制油產(chǎn)業(yè)強(qiáng)有力的技術(shù)支撐體系。

　　近年來，中科合成油不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新工作，技術(shù)創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提升，技術(shù)創(chuàng)新工作不斷取得新的突破，獲得了約21項國家級和省部級獎勵和平臺認(rèn)證，包括國家科技進(jìn)步一等獎，第21屆中國專利金獎，國家能源科技進(jìn)步獎，中國科學(xué)院杰出科技成就獎、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步特等獎、技術(shù)發(fā)明一等獎和專利金獎，寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)重大貢獻(xiàn)獎等，承擔(dān)了煤炭間接液化國家工程研究中心、國家能源煤基燃料研發(fā)中心、煤制清潔液體燃料北京市重點(diǎn)實驗室等國家、省部級研發(fā)平臺。

　　其中，由李永旺帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的發(fā)明專利“用于費(fèi)托合成氣—液—固三相懸浮床反應(yīng)器及其應(yīng)用”獲得第21屆中國專利金獎。該技術(shù)打破了國外大型漿態(tài)床費(fèi)—托合成反應(yīng)器技術(shù)壟斷局面，解決了我國缺少煤制油產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵裝備的難題，使我國成為第二個掌握大型漿態(tài)床費(fèi)托合成反應(yīng)器技術(shù)的國家。

　　2021年11月3日，400萬噸煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目獲得2020年度國家科技進(jìn)步一等獎，對促進(jìn)煤炭清潔高效利用、提升國內(nèi)技術(shù)裝備水平、增加國家能源獨(dú)立保障能力具有重要意義，中科合成油的美譽(yù)度和品牌影響力進(jìn)一步提升。

　　李永旺和他的研發(fā)團(tuán)隊在煤制油技術(shù)的研發(fā)過程中發(fā)表論文1220余篇，其中在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文900余篇，其中包括《Science》《ACS Catalysis》等國際頂尖學(xué)術(shù)期刊；在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面，獲得中國授權(quán)發(fā)明專利167件、國際授權(quán)發(fā)明專利44件，制訂國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)14項、企業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)15項，擁有計算機(jī)軟件著作權(quán)6項，形成了煤氣化、合成催化劑、合成工藝、關(guān)鍵反應(yīng)器構(gòu)件、油品加工、節(jié)水環(huán)保、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)等覆蓋全部煤制油產(chǎn)業(yè)鏈的完整知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，成為國際上最具影響力的煤制油研發(fā)團(tuán)隊之一。

　　基礎(chǔ)研發(fā) 促進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力孵化

　　“基礎(chǔ)不牢，地動山搖?！敝锌坪铣捎脱邪l(fā)中心副主任許健介紹，他們高度重視科技研發(fā)的重要性。“十五”以來，中科合成油已承擔(dān)科技部“863”“973”重點(diǎn)研發(fā)計劃課題、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目和先導(dǎo)戰(zhàn)略專項，以及國家基金委和北京、內(nèi)蒙古、山西等省份多個研發(fā)項目，還主持了3項國家杰出青年基金項目。

　　另外，以完善的分析測試平臺及強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊為依托，截至目前已有煤基費(fèi)托合成汽油組分油、煤基費(fèi)托合成石腦油、煤液化瀝青、煤液化調(diào)和油等14項國家標(biāo)準(zhǔn)由中科合成油主持起草并公布實施。

　　科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動社會現(xiàn)代化發(fā)展的核心驅(qū)動力。楊勇指出：“經(jīng)過基礎(chǔ)研究的積累、核心技術(shù)的研發(fā)、工程化轉(zhuǎn)化創(chuàng)新，中科合成油具有較強(qiáng)的工程化轉(zhuǎn)化創(chuàng)新能力，不僅可以轉(zhuǎn)化自己的技術(shù)，還可以轉(zhuǎn)化相關(guān)方的技術(shù)，并作為平臺為社會提供許多公益服務(wù)，共同促進(jìn)我國科技創(chuàng)新的高質(zhì)量發(fā)展?！敝锌坪铣捎涂偛课挥趹讶峥茖W(xué)城核心地帶，集檢驗檢測、試驗評價、理論計算支持、技術(shù)咨詢和工程化解決方案等服務(wù)于一體，致力于為“專精特新”企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的檢驗檢測+咨詢的一站式服務(wù)，促進(jìn)中小企業(yè)的健康協(xié)同發(fā)展。2021年，該公司獲批成為北京市科技成果轉(zhuǎn)化平臺承擔(dān)單位(先進(jìn)材料成果轉(zhuǎn)化平臺)，重點(diǎn)解決化工材料領(lǐng)域里中小科創(chuàng)企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中面臨基礎(chǔ)研發(fā)能力不足、檢驗檢測設(shè)備手段落后和工程化放大實施缺乏經(jīng)驗等難題。

研究人員使用角分辨XPS設(shè)備測試催化劑金屬單晶體系。(閆俊榮 攝)

　　多翼驅(qū)動 錨定科技型公司目標(biāo)

　　經(jīng)過多年的發(fā)展，該公司已形成“一主引領(lǐng)，多翼驅(qū)動”的業(yè)務(wù)布局，向以費(fèi)托及成套技術(shù)為引領(lǐng)，生物質(zhì)綠色航煤/甲醇、煉油加工、高端化學(xué)品特種材料、二氧化碳生物合成蛋白及有機(jī)液體儲氫工程化等多翼驅(qū)動的科技型新質(zhì)生產(chǎn)力公司邁進(jìn)。

　　中科合成油掌握了煤制油核心技術(shù)，形成了成熟的市場化推廣模式。該公司強(qiáng)化技術(shù)基礎(chǔ)研究和過程模型化工作，實現(xiàn)催化劑技術(shù)的原始創(chuàng)新，并形成了以合成油技術(shù)為主導(dǎo)的煤轉(zhuǎn)化過程的整體工藝優(yōu)化與集成能力。目前，該公司已在煤炭分級液化、褐煤加工、煤焦油加工、重油加工等技術(shù)領(lǐng)域取得較大突破，并逐步開展技術(shù)的工業(yè)化示范，不但在煤制油市場擁有絕對的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，在含碳資源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域也具備了引領(lǐng)性影響力，為保障我國能源戰(zhàn)略安全、國家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會進(jìn)步不斷做出新的貢獻(xiàn)。

　　在不斷總結(jié)和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，中科合成油開發(fā)出費(fèi)托重?zé)N流化裂化芳構(gòu)化(FCA)生產(chǎn)超清潔汽油新技術(shù)。正規(guī)劃的油化聯(lián)動技術(shù)項目，是中科合成油聯(lián)合陜西延長石油、陜西榆林能源集團(tuán)等啟動的500萬噸油品聯(lián)產(chǎn)100萬噸LNG及高端化學(xué)品和碳基新材料的煤炭間接液化綜合一體化升級示范項目。該項目能效可以達(dá)到50%以上，噸油成本可降低五六百元。

　　中科合成油承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃——煤炭清潔高效利用技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)專項“低二氧化碳排放的新型煤炭間接液化成套技術(shù)開發(fā)”項目已經(jīng)啟動。該項目是貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，深度推進(jìn)能源革命，確保國家能源安全，促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展的有效舉措。

　　中科合成油工程公司副總經(jīng)理侯瑞峰介紹，在高端化學(xué)品/特種新材料方面，精對苯二甲酸、聚碳酸酯和C4化學(xué)品GBL(γ-丁內(nèi)酯)、丁二酸酐、1,4-丁二醇、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮等產(chǎn)品，都可以進(jìn)行工程化。

　　侯瑞峰指出，中科合成油將采用行業(yè)鼓勵的先進(jìn)氣化、半廢鍋流程氣化、綠氫與化工項目耦合等節(jié)能降碳技術(shù)，生產(chǎn)綠色航煤產(chǎn)品；與相關(guān)專利方合作，共同工程化轉(zhuǎn)化二氧化碳生物合成蛋白和有機(jī)液體儲氫技術(shù)，開拓出新的高附加值化工產(chǎn)品市場。

　　針對中科合成油多年來取得的不凡工程化業(yè)績和未來可期的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的前景，多名業(yè)內(nèi)知名煤化工專家指出，要穩(wěn)步推進(jìn)煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展，項目建設(shè)只有在規(guī)模條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效能和環(huán)保性能才能得到充分體現(xiàn)。他們認(rèn)為，中國煤制油的春天將要到來，要積極推進(jìn)煤制油產(chǎn)業(yè)(特別是適合我國多煤種的間接液化)大型化、園區(qū)化和基地化發(fā)展，要結(jié)合資源稟賦，加快布局建設(shè)千萬噸級煤制油氣戰(zhàn)略基地，加快煤制油升級示范步伐，從而實現(xiàn)國家、地方和企業(yè)的共同價值，在根本上保障國家能源安全。

　　(圖片除署名外由中科合成油提供)