党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》明确指出,加快布局建设一批概念验证、中试验证平台。这是党中央将科技创新摆在现代化建设全局核心位置的战略部署。工信部、国家发改委等9部门近期发布的《精细化工产业创新发展实施方案》(以下简称《实施方案》)也提出了加快精细化工产业中试项目落地、制定化工中试装置建设管理规范等举措。党中央和国家相关主管部门从深化科技创新改革和具体产业创新发展方面进行顶层设计、谋篇布局,为打破中试基地产业发展的难点、堵点和卡点,促进化工成果产业化提供有力政策支持。
如何进一步落实好相关产业政策,为化工产业科技创新和高质量发展夯基筑台?在近日召开的首届化工中试基地创新发展促进会上,多位业界专家表示,发展化工中试是助推化工产业科技创新由实验室到生产装置的必经之路,是实现科技成果由1向100增值放大的关键环节,需“政产学研金服用”形成合力,构建具有中试特色的生态体系,共同推动产业快速发展。
首届化工中试基地创新发展促进会现场。(方庆来 摄)
产业创新发展呼唤中试平台
随着化工行业步入高质量发展的新阶段,新产品、新技术的研发需求不断增加,中试作为连接实验室研究与工业化生产的重要环节,其需求也随之增长。
“当前我国石油和化工行业正处在由大国向强国跨越的关键时期,全行业创新发展的重心已经从对外引进向自主创新转变,特别是在化工新材料和高端精细化学品方面,行业急需突破很多技术难题。通过加快中试验证、打造中试基地来实现原创技术产业化的需求更为迫切。”《中国化工报》社有限公司党委书记、董事长崔学军表示。
在政策支持和市场需求的推动下,各地纷纷加快化工中试平台的建设步伐。目前,衢州、上虞、宁东、大连、盘锦、榆林、上海、天津等地均已有正在运营的化工中试基地;泰兴、淮北、董家口、日照、淮南等地的化工中试基地也有望在今年年底前启动运营。其中,浙江大学衢州研究院中试基地累计承接中试项目35个,辽宁盘锦精细化工中试基地累计入驻中试项目26个。
浙江省天正设计工程有限公司第三化工事业部副总经理朱升干表示,从科技创新的角度看,中试基地是当地化工技术成果转化的前沿阵地;对于经济发展而言,中试基地是化工园区招商引资、实现产业突破的强大引擎和资源。
记者了解到,面对行业旺盛的中试需求,不仅国家出台了多项支持政策法规,山东、广东、江苏、浙江等省份也分别出台支持中试创新发展相关政策等,在现有产业基础上鼓励企业和园区探索中试发展模式。
目前,化工中试基地在创新管理制度方面多有尝试,在功能定位、服务实力等方面也逐步完善提升。大连松木岛、大连长兴岛、安徽淮北、青岛董家口、浙江大学衢州研究院等推广“中试+产业园”模式,加快中试成果在产业园直接落地;宁夏宁东、陕西榆林、上虞国科等推进“大环评+小环评”发展模式,下放管理权限;南京江北、浙江大学衢州研究院、辽宁盘锦等推进“产学研用创新联合体”模式,搭建新材料创新联盟、产业创新联盟,以产业需求和技术迭代开展链式协同创新;兰州、浙江岱山出台政策,畅通中试产品销售渠道。
记者了解到,衢州市把精细化工作为主攻方向,聚焦中试这一关键环节,积极承接浙江省中试“试验田”试点,探索“告知+监督”的自主管理模式、“学科+产业”的人才培育模式、“成果+基金”的成果转化模式、“项目+团队”的特色服务模式,确保“既放得活、又管得住”,做好化工中试产业这篇大文章。依托中试基地,浙江大学衢州研究院现已形成电子化学品、专用化学品、新能源材料等8个研究所、1个中试实验实训基地和1个分析测试中心的全链条科研布局。
大连洁净能源和精细化工中试基地。(大连长兴岛经济技术开发区供图)
构建中试特色的安全管理体系
中试平台是连接创新和应用的纽带。目前国内化工中试基地尚处在新生阶段,配套的安评和环评规范标准还不够健全,对中试项目的运行和技术成果转化效率造成了一定影响。
对此,1月16日,工信部、国家发改委印发的《制造业中试创新发展实施意见》提出,坚持技术和管理并重,将安全保障贯穿中试全过程,加强风险识别、监测预警、应急处置和分析评估,确保中试发展安全可靠、自主可控;将中试与工业绿色低碳安全同步推进,加快中试绿色转型,推广资源消耗低、环境影响小、本质安全可靠的新模式。《实施方案》也提出,制定化工中试装置建设管理规范,强化产业、应急、环保等政策协同,基于专业化评价进一步优化化工中试装置安评、环评工作。
今年4月发布的《工业和信息化部办公厅关于做好2024年工业和信息化质量工作的通知》也提出,优化中试项目管理机制。编制化工中试项目建设管理规范,指导各地规范化工中试项目落地流程,强化事中事后监管,对化工中试项目安评、环评适度包容性审批,破解化工中试项目审批难、周期长等难题。
上述文件的发布为化工中试基地推动安全评价及安全管理工作指明了方向。本次会议上,多位行业专家和中试基地负责人围绕破解化工中试产业发展瓶颈、落实相关政策,特别是推动中试安全评价专业化、简化立项审批等环节,提出了相应的建议和解决方案。
工信部考察宁东现代煤化工中试基地现场。(宁东基地供图)
“化工中试项目开展安全评价,需要具有中试特色的评价标准和方法。”中国石油和化学工业联合会质量安全环保部副主任查伟认为,化工中试基地建设要坚持创新发展和安全可靠两大原则。行业要加快化工中试安全标准化建设,严格遵循相关安全规定,将安全保障贯穿中试全过程,在中试基地建设时充分考虑安全余量,同时体现中试特色。“现行的安全评价标准大多针对生产装置,其安全临界参数是已知的,工艺参数是固定的。但是中试装置的安全临界参数和最佳生产工艺参数需要在中试过程中反复摸索,并存在变动的可能性。因此企业在开展安全评价前,要把能确定反应物质的理化性质、反应条件等工艺参数的基础性工作做扎实,为开展安全评价打好基础。”查伟表示。
浙江省应急管理科学研究院危险化学品安全研究所所长吴恢庆也认为,必须高度重视中试项目安全管理。一方面,中试项目工艺条件、参数控制等均未确定,变数大安全风险就大,需要通过全面梳理和评估以确保基本安全水平;另一方面,中试项目未开展详细设计,依托条件、设备设施衔接等未经核实,且无成熟的经验可借鉴,需要系统性指导来确定本质安全提升方向。
“如何把握好中试项目的‘变与不变’,从而开展有效的安全评价,是化工行业需要统筹考虑的问题。”吴恢庆指出,推进化工中试项目安全评价标准化建设十分必要。目前,不同机构出具的中试项目安全评价报告的评价范围、评价方法、评价结论不一致。这既不利于获取有效的安全评价结论,也不利于后续监管。
“开展安全评价时,安全风险怎么评估、技术变更怎么管、商业秘密怎么保护,都需要进一步细化。”吴恢庆建议,应出台并实施能明确安全评价范围、评价内容,规范评价结论并推荐典型评价方法的安全标准,有效防范中试的安全风险。
在中咨公司技术专家、中国石油咨询中心专家委员会专家钱锦华看来,中试项目属于试验和研发行为,理想情况下,项目的实施应是“快进快出”。因此,在保证安全评价合规的前提下,安全风险评估可分类开展,适当简化流程,以提高中试项目的效率。“对于水、电、气等公用工程的风险评估可参考化工园区已有的评价结论,省去重复审批环节;对于中试装置的风险评估,可根据反应物质的理化性质或工艺危险性选择合适的评价方法。”钱锦华表示。她还建议,在相关管理部门审核通过安全评价报告的基础上,验收时的安全管理可由项目主管方自主承担。同时,相关管理部门可细化管理制度,推进中试基地落实风险管理责任制。
化工中试项目安全管理经常涉及变更管理。多位与会代表提出,现在中试产品每改一个品种,就需要做一次安全报备和环评报备,程序十分繁琐,还面临着新产品没有参考标准等问题。
“对此要具体问题具体分析。”浙江巨化技术中心有限公司党委委员、浙江创氟高科新材料有限公司副总经理雷志刚表示,通常情况下,中试项目主要的技术工艺路线、产品方案或者装置规模发生重大变更时,要重新开展安全评价;原料或部分工艺发生变更时,可在原有风险评估的基础上再次开展反应风险评估;当变更程度存在争议时,可从变更前后安全风险的变化入手;如安全风险增加,可考虑重新开展安全评价。
与会专家还提出,在推动中试项目审批与安全评价管理机制改革的同时,商业秘密保护要有健全的管理制度。国家知识产权局原局长田力普指出,从企业层面来说,中试项目的工艺流程参数等,都是核心商业秘密。在开展化工中试前,要建立严格的商业秘密管理制度,并落实到实际行动中。从中试基地的层面来说,要建立完整的知识产权管理制度,为入驻企业提供安全保障。
推动中试车间规范化建设
《实施方案》提出,鼓励化工园区建设规范的中试车间、标准厂房,积极开展关键工序和新工艺中试,推动研发成果加快转化为生产力。中试车间规范化建设同样是行业关注的热点话题。
“鼓励化工园区建设标准化车间,对于中试基地平台的建设至关重要。”浙江大学衢州研究院常务副院长冯连芳指出,标准化车间能够提供规范化、安全可控的支撑,有助于统一中试安全环保生产要求,减少安全环保事故发生的风险,促进技术验证和工艺优化,确保技术的可行性和稳定性,为规模化生产做好准备,确保科技成果顺利转化。此外,标准化车间的建设还有助于建立严格的质量控制体系,确保产品质量符合预定标准,以利于产业化过程中更好地实施自动化控制和现代化管理,实现资源的合理配置和高效利用,提高生产效率和经济效益,快速响应市场变化、增强企业竞争力。
不少代表提出,推动中试车间建设规范化,首先需厘清一个问题,中试车间、标准厂房建设的安全距离规定,是应该按照《石油化工企业设计防火标准》,还是《精细化工企业工程设计防火标准》?目前,对于中试车间建设应该执行何种规范,尚没有明确的规定。
朱升干认为,当中试车间涉及重大危险源和危险工艺时,应遵循《石油化工企业设计防火标准》,其他情况可考虑采用《精细化工企业工程设计防火标准》。他进一步谈道,建设高质量化工中试基地,首先要兼顾工程设计与运维管理,包括车间功能要匹配中试项目的多样化需求,实现定制化、通用性、可调整性;仓库、罐区等设施要适配产品和原料的储存需求;公用工程、辅助设施、“三废处理”应配套齐全;中试基地及中试项目要实现分区保密、安全管控、运行有序。
一些中试基地还存在物料与人员众多、流动性大等挑战。中控智汇元技术发展部经理王颖聪表示,通过智慧化手段可有效克服管理难点,实现更加精细化的管控和运营。在安全管理方面,要借助物联网、大数据和人工智能等技术,构建智能化的安全管控体系。在设备管理方面,要通过智能化平台,提供在线申请,实现基地设备共享,降低运营成本。在能源管理方面,要通过建立供需平衡系统,自动调节设备运行状态,以减少不必要的能源浪费。
仓储压力也是化工中试基地不容小觑的问题。浙江大学衢州研究院总工程师郭俊玲认为,中试基地仓储设施的建设规划,首先要立足优化挖潜,然后再考虑扩容。一般来说,中试基地需要仓储的原辅材料和产品种类较多,且大部分是危险化学品,甚至可能涉及有特殊储存条件的管制化学品。因此,相关管理人员要深度盘库并与中试项目充分对接协调,合理优化长期压库和占库的物品,提高仓库的周转率和利用率。
此外,按照我国现行规定,小试、中(扩)试的产品均不得进入市场销售。不少业内人士呼吁,尽快完善相关规定和标准,让中试产品能在一定范围内进入市场销售,在解决中试产品验证使用的同时,也可缓解中试企业的资金和危废处置压力。
与会专家代表到浙江大学衢州研究院参观交流。(方庆来 摄)
生态体系建设与创新探索并行
为给中试基地可持续发展注入活力,多家企业、基地、技术支持单位代表在会上建言献策,提出目前化工中试基地产业仍处在“摸着石头过河”的阶段,要建成具有国际先进水平的中试平台,需在加强建设运营、引进科技资源、加快人才培养、培育创新平台、推动科技攻关、促进成果转化等方面形成合力,鼓励先行先试。
中国科学院院士、北京化工大学教授段雪表示,中试基地是发展新质生产力的重要策源地,但是化工中试创新平台建设还面临管理法规、知识产权保护、标准化、可持续运营和风险防控等方面的挑战,希望广大“产学研金服用”等主体加强沟通与交流,积极探索和推动中试基地建设事业,赋能科技成果高质量产业化。
中国工程院院士、浙江大学衢州研究院院长任其龙建议,在中试项目审批等方面开展试点改革,探索实施“弱化审批,强化监管”的模式,依托自主管理、自主立项,提高中试项目的入驻流程和流转效率。
采访中有专家表示,现有的一些中试平台,还没有在市场经济环境下形成可持续发展的产业生态体系,还处在“有一单干一单”的状态,产品验证能力也比较欠缺。
朱升干提出,化工中试基地的建设与运营需要新动能、新引擎、新活力。创新主体需要市场化运营、专业团队管理、提供全链条服务的平台型中试基地,实现可持续发展。
“要多措并举推进中试基地生态体系建设。通过企业、政府和基金投资组合,多元配置资金链,解决资金问题;鼓励政府牵头,融合高校院所企业,以平台机制建立多层次融合人才体系;要立足区域性公共服务,在中试基础上,建立涵盖如分析测试、放大设计、安全评估、专业培训等全链条服务,打通技术到产业的‘最后一公里’。”任其龙强调。
国科新材料技术有限公司总经理付兴国建议,中试项目要重视投资风险防控。可以采用“服务+保险”的方式,通过市场化手段实现风险减量,破解新材料技术中试和工程化难点,以减少因中试未能达到预期效果而损失的研发和成果转化投入,或因研发成果存在缺陷需承担的经济赔偿责任风险。据介绍,国科新材料与中国太平洋财险联合发布了国内首个新材料中试风险减量解决方案,助力行业以中试突破创新成果转化瓶颈。
化学品安全全国重点实验室学科副主任徐伟则认为,在中试基地运营过程中,安全风险的防控往往需要工艺技术人员与设备技术人员协同解决。因此中试基地要充分调动外部资源,采用引进或合作的方式与外部专家建立联系,建设一支内外结合的专家团队,增加中试基地的人才储备。
宁东现代煤化工中试基地、辽宁大连洁净能源和精细化工中试基地等多家中试基地负责人都提出,近期中试支持政策密集出台,关键是要将制度和体系建设落到实处,鼓励先行先试、勇于创新,中试基地才有发展动力。