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二甲醚技術開發的過程和意義

2002/9/19 0:00:00       
   

     隨著石油資源的日趨枯竭和環境污染的日益嚴重,人們加快了對新型清潔能源的尋覓步伐,一種叫“二甲醚”(DME)的無色、無毒、環境友好的化合物出現在人們的視野中,成為爭相研發的對象。美國自20世紀80年 代開始致力于這方面的技術開發,并于90年代初開發出中間試驗裝置,取得了初步的試驗成果。日本最近設立了專門機構,開始開發作為清潔燃料的二甲醚生產技術,目標是爭取在2005 
    年投入批量生產。國內清華大學一碳化工國家重點實驗室、中科院山西煤化所等單位也在二甲醚合成催化劑、工藝等基礎領域進行了大量的研究工作。清華大學化工系于1998年與美國的一家公司簽約,把雙方的優勢結合起來,以加快二甲醚清潔燃料生產技術的開發進程和促進該領域的技術進步,可望在二甲醚生產過程的產業化方面走在其他國家的前列。 

    就在這個時候,從魯南的蒙山下、沂水邊傳來了令人振奮的消息——2001年9月,山東臨沂魯明化工有限公司年產5000噸二甲醚生產裝置建成投產,一舉成為國內最大的生產廠家,而且目前在世界上,同等規模的生產裝置也是絕無僅有。2002年8月,從臨沂又傳來更加令人振奮的消息——一個以二甲醚及其系列產品為主導產品的華星工業園奠基興建。這個生產高科技化工產品的綜合性工業園區,占地600畝,其中一期工程投資1.25億元、二期工程投資1.75億元、三期工程投資2.2億元,預計在3年內可全部完工,屆時魯明化工有限公司的二甲醚年產量將達到20萬噸,可實現總產值9.6億元,利稅2.3億元。這是二甲醚生產過程的產業化和規模化的重大歷史性突破,不能不讓人嘖嘖稱奇! 
    為了找到創造這個奇跡的答案,記者來到了魯明化工有限公司。這家公司是以生產“魯玉”牌、“華星”牌日用陶瓷而聞名的民營企業——山東臨沂華星集團有限公司組建的。華星集團現有總資產1.62億元,職工1500多人。華星集團董事長崔連國兼任魯明化工有限公司的總經理。 
    民營企業家崔連國今年只有36歲,卻經歷了不尋常的創業之旅。這個喝著沂河水長大的年輕人,十幾歲就到建筑工地和磚瓦廠干活,后來借錢買了一輛舊拖拉機,跑起了運輸,那年他年僅18歲。以后他把拖拉機換成了舊汽車,再往后又把舊汽車換成了新汽車,而且由一輛變成了七八輛,有了自己的運輸車隊,實現了自己的“原始積累”。26歲的時候,他投資188萬元創辦了自己的第一家企業——華星瓷廠。將近而立之年的時候,他先后通過自籌資金,采取補償貿易等方式,總投資1200萬元,建成了華星一廠二期工程和華星二廠,年產日用瓷達到5000萬件,為重塑“魯南瓷都”的形象作出了突出貢獻。1997年,他以“小鳥馱著大鵬飛”的膽識兼并了臨沂市美術陶瓷廠,開辟了當地個人兼并國有、集體企業的先河,組建了華星集團公司。他先后共成立了6家企業、3個公司、26個駐外辦事機構。然而雄心勃勃的崔連國并沒有因為企業經營規模的擴大、產品花色品種的增多和經濟效益的穩步增長而放慢進取的腳步。他強烈地意識到,不開拓新的生產領域,不提高產品的科技含量,企業就會失去發展的后勁,更談不上實現跨躍式的發展。企業的生命力存在于不斷進取的過程之中。 
    一個偶然的機會,崔連國與當地的一位科技奇才邂逅相遇,這次會面必定要在我國二甲醚的開發史上記下重要的一筆。崔連國從他那里知道了二甲醚的特性和用途,也知道了千回百轉無處尋的先進、成熟的二甲醚生產技術工藝就掌握在他的手中。崔連國不由得為之感嘆,臨沂竟然有這樣的人才和絕技“待字閨中”!他就像一個勘探者突然發現了稀世珍寶一樣,馬上意識到這是提升企業綜合實力、步入發展快車道的天賜良機。經過網上查詢和找有關專家調研,崔連國當機立斷,與這位科技奇才聯手,開發這個令世人矚目的產品。他們一不做,二不休,從拍板簽約,到2001年9月年產5000噸二甲醚裝置投產,只用了幾個月的時間。目前國內最大的二甲醚生產企業——臨沂魯明化工有限公司就這樣仿佛從地底下一下冒出了地面,令同行刮目相看。接著,他們又一鼓作氣,再上一個3萬噸二甲醚項目,預計明年6月可建成投產,以鞏固魯明公司在二甲醚生產企業中的龍頭老大地位。 
    魯明化工有限公司的擴產計劃得到地方政府的全力支持。臨沂市發展計劃委員會于2002年3月12日擬文《關于臨沂魯明化工有限公司年產3萬噸二甲醚項目可行性研究報告的批復》批準立項,臨沂科技局上報省科技廳將年產3萬噸二甲醚項目列為山東省科技項目發展計劃,并認定臨沂魯明化工有限公司為省高新技術企業。山東省發展計劃委員會已同意將3萬噸二甲醚項目列為全省高科技產業化推進項目。在2002年8月6日舉行的以二甲醚及其系列產品為主導產品的華星工業園奠基儀式上,中共臨沂市羅莊區、區政府對二甲醚生產技術工藝的主要發明人、魯明化工有限公司副總經理李奇給予重獎,獎勵他一套價值65萬元的公寓。如此重獎在臨沂的歷史上是破天荒的,成為當地轟動一時的新聞。華星集團董事長、魯明化工有限公司總經理崔連國則早已是當地名人。自1997年組建山東臨沂華星集團有限公司以來,他獲得過多項榮譽和市區級獎勵,如臨沂市勞動模范、市十大改革新聞人物之一等,還是十五屆人大代表。華星集團也獲得過重合同守信用企業、科技先導型企業、市場明星私營企業等一系列榮譽。充分體現了地方黨委、地方政府對崔連國和他的企業的一貫扶持態度,同時也反映了從市委、市政府到區委、區政府對該企業二甲醚項目的高度認同。 
    關于二甲醚在我國能源結構中的地位和前景,中國工程院院士、國際高校科學院院士、清華大學教授倪維斗曾撰文加以詳細闡述,在題為《二甲醚(DME)經濟:解決中國能源與環境問題的關鍵》的論文中,倪教授發出了“時不我待:發展清潔能源技術迫在眉睫”的呼吁,認為我國的環境問題,在很大程度上取決于能源的利用,取決于發展可靠的清潔能源。他解釋說:“人們直接使用的汽油、柴油、電能、甲醇、氫氣等等終端能源,其實都屬于一種能源載體,而能源載體必須由一次性能源資源,如原煤、原油、天然氣、太陽能、水能、風能等等轉換而來。所謂清潔能源,更準確地說,應該是清潔的能源載體,將較‘骯臟’的自然資源(如原油、煤炭等)轉換成清潔的能源載體,作為燃料和動力。只要這種能源載體在生產和使用過程中對環境危害很小,就是清潔能源。”可靠的清潔能源必須具備如下幾個特征:資源豐富,可以基本立足于我國國內的能源資源;環境友好,其排放物對環境的影響很小;技術可行,可在大范圍內使用,即在總體能源平衡中占有相當的份額;經濟可行,其成本有競爭力,可以逐步占據能源市場,形成相當的經濟規模;易于實現,其運行所需的基礎設施和現有的基礎設施能基本相容,不需要完全另搞一套。在同時具備上述幾個特征的清潔能源中,二甲醚脫穎而出,它也因此立即得到了全世界能源界的廣泛關注。 
    我國能源總的特征是“富煤、少油、有氣”。但煤炭直接燃燒,排放大量的硫化物、氮氧化物、煙塵和二氧化碳,是我國目前的主要污染源。據有關資料顯示,我國有80%的煤直接燃燒,每年排放的二氧化碳達2000萬噸,產生大量的煙霧、酸雨,城市汽車尾氣的大量排放對城市空氣也造成了嚴重污染。石油煉制的油品雖然比較清潔,但我國石油資源已不能滿足需求,并且隨著石油資源逐漸轉向深層,品質也不斷降低,含硫量不斷上升,給煉制高質量油品帶來很大困難。2000年我國凈進口原油7000萬噸,成品油2000萬噸,接近總量的30%,大大高于國際上公認的能源安全警戒線。從可持續發展的戰略角度出發,重視石油儲備,千方百計地節約石油,合理、有效地利用能源,作為對石油資源的補充,對我國能源安全具有十分重要的意義。二甲醚作為燃料對我國能源戰略的價值還在于它的資源優勢和環保特性,可以在保證我國能源安全的同時,將環境危害降到最低。二甲醚的生產和應用還是我國未來能源技術趕超世界先進水平、實現跨躍式發展的最有前途的領域,可以帶動我國新一代汽車工業、電力工業和民用燃料工業的發展,對我國經濟的全面發展具有不可估量的作用。 
    如今大家已經知曉,二甲醚作為國內外一種新興的環保型綠色燃料,其物理性能與液化石油氣類似,可用作氣霧推進劑、替代制冷劑或發泡劑、替代汽車燃料、替代煤氣、液化石油氣用于民用燃料等,特別是20世紀90年代發現了它的優良的燃燒性能以來,我國和一些經濟發達國家一直在積極進行有關生產工藝和應用的研究。但由于目前生產二甲醚的技術投資大、能耗高、成本高、操作復雜,我國僅有江蘇、湖北、四川、廣東、浙江等省的少數廠家生產,而且主要是引進國外的甲醇氣相法生產,無法實現大規模的工業化生產,商業前景渺茫。而李奇的液相法生產二甲醚專利技術,與國內外現有的其他生產技術相比,具有投資少、安全性能高、生產成本低等明顯的優勢。 
    液相法生產技術工藝,是在低壓、低溫下進行生產,設備投資僅占同等規模氣相法的1/2~1/3,而且由于是直接將甲醇通過液體催化劑后,即可產生二甲醚,反應收率高達99.9%。產品一次性純度大于99.99%。其技術的先進性在國內外處于遙遙領先的地位。液相法二甲醚生產技術工藝已獲國家專利局專利,并于2001年12月21日發布了專利發明公告,公告號為CN1322704A。 
    2001年12月25日《科技日報》以《二甲醚研發實現產業化突破》為題,對魯明化工有限公司二甲醚的研發和生產情況進行了專題報道,并給予了高度評價。有數家企業來公司洽談引進技術,廣東、江蘇、浙江等幾十家用戶上門簽訂供貨協議。 
    記者在采訪期間,不僅看到了年產5000噸二甲醚裝置在穩定運行,罐裝“佰利潔燃氣”的車輛正忙著裝運,而且得知公司所用的汽車是用二甲醚作燃料的,辦公室里的空調也以二甲醚代替氟里昂做制冷劑,員工家庭也用二甲醚取代了液化氣燒水做飯。顯然,他們已率先享受到這種環保型綠色燃料所帶來的好處。我們由此可以推想大規模生產和高效利用二甲醚的明天,到那時,我國豐富的煤炭資源,特別是高硫煤,將大量地轉化為清潔的二甲醚燃料,被用油槽車和罐車運送到資源貧乏的地區,城市的馬路上跑的都是幾乎對環境沒有污染的公共汽車、轎車和卡車,居民家里的灶具、熱水器用的是罐裝或管道的潔凈二甲醚燃料,供暖鍋爐和高樓中央空調燒的是二甲醚等等,這該是多么誘人的前景啊! 
    走出華星集團有限公司大門的一剎那,記者又看了一眼門內墻壁上鐫刻的崔連國董事長手書的12個金燦燦的大字:“弘揚沂蒙精神,振興華星大業。”這段話不僅坦露了崔連國——這個生于斯,長于斯,成于斯的蒙山沂水養育的兒子報效家鄉的心跡,也展示了這位臨沂驕子不成大業誓不休的雄心壯志。

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