李朝东:微通道连续流反应技术已成为精细化工行业技术升级的“新钥匙”

作者:中国农药工业协会 李朝东 2024/7/17 10:01:48
农业是国民经济的基础产业,农业现代化是国家现代化的重要组成部分;粮食是人类生存的基础,无农不稳是一个永恒的真理。李朝东(安徽省化工行业协会专家委员会主任,原安徽省发改委常务副主任)在第五届全国农药行业创新交流会上的讲话以色列1948 年建国之前,许多犹太人担心,如果在巴勒斯坦建国,没有合适的地方开垦种粮,即使建国也无法生存。当时有一位名叫本.古里安的波兰裔犹太青年率领志愿者去巴勒斯坦,尝试在贫瘠缺

农业是国民经济的基础产业,农业现代化是国家现代化的重要组成部分;粮食是人类生存的基础,无农不稳是一个永恒的真理。

图片李朝东(安徽省化工行业协会专家委员会主任,原安徽省发改委常务副主任)在第五届全国农药行业创新交流会上的讲话

以色列1948 年建国之前,许多犹太人担心,如果在巴勒斯坦建国,没有合适的地方开垦种粮,即使建国也无法生存。当时有一位名叫本.古里安的波兰裔犹太青年率领志愿者去巴勒斯坦,尝试在贫瘠缺水的地方发展农业,结果获得了成功,后来成为以色列国的首任总理。为了纪念他的丰功伟绩,以色列特拉维夫国际机场以他的名字命名为古里安机场。现在,以色列在严酷的生存环境中培育出世界先进的农业,令人叹为观止。李朝东曾多次去以色列访问,每次都会听到他们津津乐道其农业的发达,自豪之情溢于言表,他问为什么,他们强调重要原因之一归功于农药。

农药是农业的卫士,如果没有农药的贡献,中国粮食产量连续9年稳定在1.3万亿斤以上、14多亿人丰衣足食、中国人餐桌上的美味佳肴日益丰富等等,都只能是不可实现的梦想。

从2010年开始,中国成为世界第一化工大国、世界第一农药大国, 2023年包括农药在内的中国化学工业的销售额占到世界化学工业销售总额的44.4%,超过美国、欧洲和日本的总和,这其中农药的贡献功不可没。我们为中国农药的发展成就而自豪,向从事农药研究和生产的人们致以崇高敬意。

但在当前,我国农药行业面临的形势十分严峻,压力巨大,其中原因比较复杂,概括起来有以下几点:
一是产能严重过剩,国内农药市场刚性需求量已经见顶,没有进一步增长的空间,大量农药产能闲置;
二是出口受阻,中国农业产量的70%多依赖国际市场,贸易保护主义作祟,疫情后全球经济复苏缓慢,局部战争效应外溢,产业链供应链碎片化,国际循环格局被打破;
三是国外农药产能不断扩张,中国产品的海外市场被挤压,企业转而在国内恶性竞争,价格大幅下滑;
四是自主创新能力不足,农药以仿制为主,缺少先人一步、高人一等的拳头产品,在全球竞争动力不足;

五是外部风险难测,2024年是世界“超级选举年”,据不完全统计,全球范围内将有70多个国家和地区举行选举,覆盖全世界近一半的人口和近50%的经济总量。国家政权的更迭,往往会对其内外政策的连续性产生重大影响。尤其是美国大选前景难料,在牵动着世界的神经。

我们面临的宏观趋势是,在世界百年未有之大变局中,正在孕育兴起的新一轮科技革命,将会对人类社会的生产方式产生重大影响;生产将走向智能化、自动化,企业变革速度加快,不断催生出新的运营模式:;传统的低技能劳动会受到巨大冲击,传统产业的技术含量也将不断降低,这对全球的分工模式、各国的比较优势和竞争力都产生了重要影响。在此轮产业革命和科技革命浪潮中,必然会有一些国家脱颖而出,成为科技创新的引领者,正在国际竞争格局必将发生深刻调整。

中国是世界第一农药大国,但不是农药强国,大而不强是中国农药的显著特征。从全球大势分析,中国农药行业曾经的辉煌不可能再现,如果不居安思危、发奋图强、赶超世界先进水平,即便困难处境暂时缓解,也只是昙花一现,“大”的优势将会逐步贬值丧失,只能作为弱者跟在强者的背后面亦步亦趋。

因此,我们只能勇往直前,积极投身到产业革命和技术革命的洪流中,依靠自我创新成果站立潮头、赢得先机,成为世界农药行业的引领者,成为名副其实的世界第一农药强国。

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关于建设农药强国问题,李朝东提出三点建议供参考:

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01
研发中国特色的颠覆性农药创新技术

所谓颠覆性技术创新是指“可以改变游戏规则”的创新技术,最早提出这一概念的是美国哈弗大学的教授克莱顿·克里斯坦森。这一命题的内涵是技术迭代对产品、产业、市场、科研范式等带来的颠覆性影响,对国家对行业具有重要的战略意义。他是在研究了很多大型企业倒闭的原因之后提出的崭新概念。

实践表明,科技革命和产业革命对任何国家而言,既是机遇,也是挑战。嫦娥六号着陆器在月球背面精准着陆、取回月壤,就是将地面指令通过中继卫星、绕过月球曲面发给嫦娥六号, 整个往返过程精准完美,震惊世界,嫦娥六号之行向世界展示了中国月球探索的领先水平。

这一独步全球的辉煌成就,正是我国航天人的颠覆性技术创新打破了月球背面是人类探月禁区的思维定式,为人类月球探索竖起了一块新的里程碑。中国人创造的人间奇迹,进一步提升了中国实力、中国智慧的国际认可度,也给那一群头脑简单、昏庸无耻、鼠目寸光的美国政客一个迎头棒喝。

2024年3月12日《人民日报》刊登的题为《大力推进颠覆性技术创新》的文章指出,颠覆性技术是对传统产业产生颠覆性影响的前沿性、革命性技术,能创造新产品、催生新业态、打造新模式,加快推动产业转型升级、显著提升核心竞争力,是发展新质生产力的重要新动能。

2024年7月2日《人民日报》刊登的题为《新质生产力的新特征》文章指出,新质生产力由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,创新在其中起着主导作用。纵观历史,每一次生产力飞跃,无不由科技革命引领,无不由颠覆性创新催生。

颠覆性技术创新是一项复杂的系统工程,需要科学的统筹和引导、大量的资金投入、长期的刻苦攻美,不是一蹴而就毕其功于一役。中国农药经过半个多世纪的发展,积累了丰富的发展经验、宝贵的技术基础、大量的人才储备,再加上国家政策和信息技术的全面支持,具备了向颠覆性技术创新发起冲击的基本条件,绝不是打无准备之仗,我们只要高举航天人的精神旗帜,解放思想,破除迷信,坚定信心,完全有可能在不远的将来用自己的颠覆性创新技术,成就中国农药的历史性产业革命,屹立于世界之林农,成为全球第一的先进农药制造中心。

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02
加快农药产业与人工智能产业的高度融合

我们正处于第四次工业革命浪潮中,它是以互联网产业化、工业智能化、工业一体化为代表,以人工智能、清洁能源、无人控制技术、量子信息技术、虚拟现实为主的全新技术革命。

习近平总书记强调,要推动产业数字化,利用互联网新技术应用对传统产业进行全方位、全角度、全链条的改造,提高全要素生产率,释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用。

近年来,中国的信息技术发展速度惊人,5G技术居世界前列,已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,数值赋能制造业升级转型的条件基本具备。“5G+AI”赋能制造业数字化转型,以机器视觉、数字孪生工厂、工业机器人、智能巡检、智能监测等为代表的智能工厂建设已经开始。

“十四五”经济社会发展规划和2035年远最目标纲要提出,深入实施智能制造和绿色制造工程,发展服务型制造新模式,推动制造业高端化智能化绿色化。

2024年1月,工信部等九部门联合发布的《原材料工业数字化转型工作方案(2024-2026)》指出,“加快推动原材料工业数字化转型,加快推进新型工业化、建设制造强国。” “以产业数字化驱动全产业链业务变革,加快推进原材料工业高端化、绿色化、安全化、高效化发展,全面提升行业核心竞争力,构筑国际竞争新优势。”发布该文件针对的是化工、钢铁、有色金属、建材四大行业,化工行业排在首要位置。

我们农药行业应该吸收现代信息技术进步的优秀成果,加快企业数字化转型,向智能化生产方式迈进,尤其是中小企业绝对不能坐等观望、无所作为,要与时俱进行动起来,否则将会被技术革命的潮流淘汰。

某数字科技有限公司是一家专注于化工“智改数转”,为化工企业数字化转型提供全方位服务的专业公司,也是安徽化工企业数字化转型的开拓者。基于化工行业大数据和人工智能算法模型,结合化学化工专业知识和行业经验,为化工企业提供生产设备与工艺优化、能耗监测治理和化工安全管理等方面的技术产品与解决方案。

公司位于蚌埠市化工园区,新厂设计建设生产管控数字化平台,同时攻克原药生产中存在的大滞后、强耦合、强干扰等精细控制难题,形成了基于数据驱动的多变量抗耦合多目标协同技术,在精编塔、反应釜优化控制中效果明显。有关企业和行业协会编制了安徽省地方标准《农药生产企业数字化改造技术规范》,为农药生产企业“智改数转”提供 科学、详实、可操作的建设指南。

我想每个省、市都有这样的数字科技公司,我们农药企业应该与他们携手合作,加快自己的升级转型速度,以更高的投入产出比实现提升自己的新质生产能力。

PART
03
积极推广应用微通道连续流反应技术

微通道连续流反应技术被公认为是21世纪化学合成技术的革命性成果。它通过研究微时空尺度下的“三传一反”(动量传递、热量传递、质量传递、化学反应)的特征与规律,实现过程安全、高效和可控,已成为高质量发展的重要技术推动力量。与传统反应器相比,微通道连续流技术的传质效率、换热能力、反应时间、反应持液量、反应效率、产品收率都提升到了空前先进的水平,整个工艺流程全自动、全连续,本质安全水平大幅提升。目前,微通道连续流反应技术已成为精细化工行业技术升级的“新钥匙”,已经在我国橡胶化工、有机化工、无机化工等领域推广应用。

2018年10月,由中国石油和化学工业联合会编制的《石化绿色工艺名录(2018年版)》正式发布,其中包括微通道自动化生产工艺。2023年3月,由工信部。国资委联合印发的《前沿材料产业化重点发展指导目录》(第一批》32项技术和产品中,新型微通道反应器装备及连续流工艺技术位居第一。

农药是典型的精细化工产品,采用的不少反应技术如消化反应、重氮化反应、氯化反应、加氢反应等等,属于国家规定的18类重点危险化学反应,应用风险较大,政策监管严苛,采用微通道连续流反应技术能够保障本质安全。鉴于此,建议在农药行业加大力度淘汰传统反应器,采用微通道连续流反应技术采用微通应,就如煤化工采用气流床气化技术淘汰固定床气化技术一样,资金投入性价比高、能耗低、节约成本,能大幅提升企业经济效益和产品竞争力。