作為最重要的化工產(chǎn)品之一，對(duì)二甲苯（para-xylene, PX）的生產(chǎn)和銷售對(duì)我國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展影響巨大。然而，當(dāng)前我國(guó)主要依靠傳統(tǒng)的合成工藝，即芳烴聯(lián)合裝置來增加PX產(chǎn)能，這種工藝能耗較高，并且對(duì)石油原料依賴極大。
大連理工大學(xué)化工學(xué)院郭新聞教授的工作正是為了應(yīng)對(duì)這個(gè)難題。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的甲苯與甲醇擇形催化制對(duì)二甲苯技術(shù)，以產(chǎn)能相對(duì)過剩的甲苯和廉價(jià)的甲醇為原料，利用ZSM-5分子篩的孔道擇形效應(yīng)，通過一步反應(yīng)，高選擇性合成PX。
這項(xiàng)技術(shù)不但拓寬了PX生產(chǎn)原料來源，降低PX生產(chǎn)成本，還兼具工藝流程短、分離能耗低等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，變革了傳統(tǒng)工藝。郭新聞教授目前已完成了千噸級(jí)的中試，但由于經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)性原因，距離進(jìn)一步的工業(yè)化還有一定距離。
但在此之前，郭新聞教授用了30多年將其科研成果鈦硅分子篩催化劑完成百噸級(jí)工業(yè)放大，成功應(yīng)用于合作企業(yè)15萬噸環(huán)氧丙烷工業(yè)示范裝置。
漫漫產(chǎn)業(yè)化之路
1989年，作為碩博連讀研究生的郭新聞開始鈦硅分子篩的合成研究；1997年，“鈦硅分子篩催化丙烯和雙氧水環(huán)氧化制環(huán)氧丙烷”作為國(guó)家自然科學(xué)基金委與中國(guó)石化總公司聯(lián)合資助的“環(huán)境友好石油化工催化化學(xué)和化學(xué)工程”重大項(xiàng)目的課題之一，郭新聞教授開始對(duì)這項(xiàng)課題進(jìn)行深入研究。在他看來，將鈦硅分子篩粉末成型并工業(yè)化，最大的難點(diǎn)是找到一家合適的企業(yè)共同完成。
直到2006年左右，郭新聞教授的團(tuán)隊(duì)才得以正式開啟與企業(yè)的合作，這個(gè)過程花了近10年時(shí)間。隨著企業(yè)的支持和介入，從小試、中試，再到產(chǎn)業(yè)化，于2022年，終于實(shí)現(xiàn)了15萬噸環(huán)氧丙烷工業(yè)示范裝置的應(yīng)用。
在這長(zhǎng)達(dá)近30年的產(chǎn)業(yè)化歷程中，郭新聞也走過彎路。最初該行業(yè)的普遍觀念是借助鈦硅分子篩降低成本，但后來的實(shí)踐證明這種認(rèn)知是錯(cuò)誤的，雖然降低了成本，也影響了性能，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
隨后，郭新聞教授改變了思路，因催化劑在幾十萬噸規(guī)模的工業(yè)裝置里成本占比極低，他認(rèn)為，只有以性能優(yōu)先，才能實(shí)現(xiàn)高效率的工業(yè)化。此思路轉(zhuǎn)化用了近20年，直到2012年左右才走上了真正的工業(yè)化進(jìn)程。
企業(yè)的核心作用
在這段坎坷的產(chǎn)業(yè)化之路上，企業(yè)的關(guān)鍵作用不僅僅體現(xiàn)在資金的投入，還有在工程化方面的優(yōu)勢(shì)。郭新聞教授關(guān)于鈦硅分子篩的研究還有一個(gè)難點(diǎn)，是催化劑的表征非常困難。而通過跟上海光源的合作，可以提供高端表征，能幫助他們更透徹地了解催化劑。
郭新聞教授還認(rèn)為，如果只坐在實(shí)驗(yàn)室做研究是不夠的，走出實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)加強(qiáng)合作，才能明白企業(yè)真正的關(guān)注點(diǎn)在哪里。從這些實(shí)際生產(chǎn)中的痛點(diǎn)著手，解決問題的思路也會(huì)有新的突破，比方跟京博的合作就是非常典型的例子。
郭新聞教授從2011年底開始和京博合作，距今已有十幾年，而合作的關(guān)鍵是找到了“對(duì)接點(diǎn)”。首先雙方建立信任的機(jī)制，在信任的基礎(chǔ)上不斷交流，互相磨合，增進(jìn)了解。其次明白企業(yè)的需求所在才能真正建立合作。
對(duì)于大型的煉化企業(yè)而言，要保證生產(chǎn)穩(wěn)定，催化劑不可能輕易更換。所以，郭新聞教授與京博最初的合作從節(jié)能降耗開啟，優(yōu)化整個(gè)企業(yè)工藝流程，對(duì)設(shè)備腐蝕防護(hù)，信任機(jī)制建立起來以后，才逐漸回到催化劑的問題上。
產(chǎn)學(xué)研的多重價(jià)值
在產(chǎn)學(xué)研落地轉(zhuǎn)化的合作過程中，促使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)室走到企業(yè)，通過對(duì)企業(yè)的了解，賦能其對(duì)職業(yè)的規(guī)劃。而對(duì)企業(yè)來說，通過產(chǎn)學(xué)研合作得到了實(shí)在的效益?；谶@種高效合作方式，郭新聞教授對(duì)各種新研究成果的嘗試展示了極大的興趣，對(duì)新合作項(xiàng)目的推進(jìn)表示了極大的意愿。如今，大連理工大學(xué)化工學(xué)院的很多老師都與京博有合作。在校企雙方的信任和配合下，十余年來，雙方產(chǎn)學(xué)研合作開展得極其扎實(shí)。
以京博為代表的企業(yè)甚至?xí)诟咝Ｅ扇顺ｑv，在實(shí)驗(yàn)室中與老師交流項(xiàng)目，如此，企業(yè)既能同步實(shí)驗(yàn)室中最新的可應(yīng)用成果，也能在研究方向上，提供有用資料。甚至有很多項(xiàng)目成果，是在常駐人員的樞紐作用下，才得以從實(shí)驗(yàn)室成果變?yōu)檗D(zhuǎn)化應(yīng)用成果。正因此，郭新聞教授對(duì)化工學(xué)院和京博的合作非常重視，每次前來交流都會(huì)有教授找到新的對(duì)接點(diǎn)，與企業(yè)的合作越來越寬，促使了更多新項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化落地。
在郭新聞教授看來，高校里的研究成果，如果不在企業(yè)得以運(yùn)用，價(jià)值將永遠(yuǎn)無法發(fā)揮。
目前，郭新聞教授正在推進(jìn)二氧化碳催化轉(zhuǎn)化的重要項(xiàng)目，研究二氧化碳怎樣變成芳烴等高附加值產(chǎn)品，他的任務(wù)是進(jìn)一步設(shè)計(jì)高效的催化劑。雖然距離產(chǎn)業(yè)化還有很大的距離，但借助產(chǎn)學(xué)研落地轉(zhuǎn)化的思路，這項(xiàng)成果必將有一天惠及于企、惠及于民。
以上內(nèi)容為推廣信息，所涉及內(nèi)容不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)，不構(gòu)成投資建議、消費(fèi)建議。
