国内化工中试基地类型与发展论文

2025-05-19 16:13:22 来源: 作者:xuling
摘要:根据运营主体的不同,国内化工中试基地可划分为三种类型:科研单位型中试基地、政府型中试基地以及企业型中试基地。这三种中试基地各具特色:科研单位型中试基地能够充分利用其在人才培养、科研基金获取、知识产权保护以及检验检测设备等方面的优势。
摘要:根据运营主体的不同,国内化工中试基地可划分为三种类型:科研单位型中试基地、政府型中试基地以及企业型中试基地。这三种中试基地各具特色:科研单位型中试基地能够充分利用其在人才培养、科研基金获取、知识产权保护以及检验检测设备等方面的优势;政府型中试基地则能够提供完善的基础设施及配套服务,有利于产业集聚、资源配置与调节;企业型中试基地市场定位清晰,拥有成熟的管理制度以及雄厚的技术基础。随着支持政策的日益完善、融资服务的不断健全,以及科研型工程师人才的逐渐充裕,化工中试基地将在推动化工产业创新和转型升级的过程中发挥重要作用。
关键词:化工中试基地;运营主体;产业创新转型
0引言
科技是第一生产力,创新是引领发展的第一动力。科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素[1]。化工行业作为现代工业的重要组成部分之一,其发展对于经济社会进步和环境保护具有深远的影响。目前,中国化工行业正面临转型升级,朝着高端化、绿色化、智能化方向持续发展。因此,需要持续加大化工领域科技创新与研发投入,深化体制机制改革,联合攻关“卡脖子”技术,赋能化工产业链延链、补链、强链,以加快形成新质生产力,全面提升化工产业的创新能力和竞争能力。
化工领域的科技创新专注于创造新理论、应用新知识、催生新技术,优化管理模式,采用新的化工生产工艺,开发新的化工产品,促进化工产品向高质化、高效化和精细化发展,不断提高资源利用率。也就是说,化工科技创新涵盖技术改进、产品提质、知识创造和管理优化等多个方面[2]。在化工工艺开发过程中,对于复杂的反应体系,反应速度和程度不易掌握,因此需要采用逐级放大的方法[3]。由于此过程涉及原料用量、装置规模、产品产能等,处于小试和工业化生产之间,是连接实验室和工业化的桥梁,因此被称为化工中试。通俗地讲,化工中试是指在化学(化工)实验室打通工艺路线,取得新技术,获得新产品后,在大规模量产之前,为验证工艺的安全性、稳定性和可靠性而进行的科学研究活动。它是衔接实验室和厂房的中转站,更是科技成果转化的关键步骤和环节。据了解,化工项目在中试试验成功之后,产业化的成功率将超过80%。
中试基地是衔接科学研究与市场的重要桥梁,对推动科技成果转化落地具有重要意义。企业是科技创新的主体,然而,中小型科技企业相关科技创新基础设施较差,技术积累薄弱,人才竞争力不足,化工“中试”验证似乎成为科技成果转化的一只“拦路虎”,成为生产技术提升、新型产品优化、高效工艺改进难以逾越的门槛。中试基地的建设可以为中小型科技企业提供基础设施及相关配套服务,拉近科学研究与规模量产的距离,提升企业产品的市场认可度。因此,支持和加强中试基地建设成为当务之急。同时,中试基地还应配套提供政策咨询、技术代理、项目诊断、企业管理、产业链对接、上市辅导等服务,以加深产、学、研、用合作基础,进而提升企业自主创新能力和产品竞争力。
1化工中试基地的类型
化工中试基地为化工中试项目提供试验场地和条件,包括中试厂房(场地)、所需公用水、电、气等设施以及环保处理预留地等。依据运营主体的不同,国内的化工中试基地大致可分为三类:科研院所主导的中试基地、政府主导的中试基地、企业运营的中试基地。
1.1科研单位型中试基地
近年来,高校和科研院所等科研单位不断发挥科技创新资源地的作用,主动探索和创新产学研合作新模式。依托其在人才培养、科研基金、知识产权、检验检测设备等方面的优势,科研单位主导建设中试基地,为精细化工行业的发展注入新的中坚力量。
例如,大连理工大学主导建设的中试创新基地(以下简称“大工中试基地”),除了承担内部技术创新中试项目之外,也吸收当地企业或其他单位的优秀化工中试项目进入基地,开展研究创新工作,为当地化工产业的快速发展注入创新动力[4]。大工中试基地不仅是放大试验的场所,更具有孵化加速的作用。它能够为入驻的化工中试项目提供水、电、汽、风、通信、仓储、污水处理等完善的基础设施保障,并计划逐步完善诸如代理服务、政策咨询、上市辅导等专业化的服务。基地一期工程取得了较为丰硕的成果,共完成中试项目23项,累计孵化精细化工、新材料企业达8家之多,吸引投资合计超过10亿元。
高校和科研院所主导建设中试基地平台,通常会得到政府在土地、资金和政策方面的支持,运营方面则借助当地知名化工企业进行市场化运作。这对于高校、企业、政府等各方均具有重要意义[5]。对于当地政府而言,引入科研院所的优秀科技资源,可以打造本地中试基地品牌,并使中试形成的新成果、新技术、新工艺优先在当地化工园区落地,从而促进科技成果在当地落地转化,产生巨大的经济社会效益。对于高校和科研院所来说,这有利于科研专家们熟悉企业的成立、规划和管理,促进中试成果和知识产权的产业化,从而受益。当地企业则依托其在工业化生产方面的优势,通过为科研院所科技成果落地转化提供全流程服务,从而获得部分知识产权并获益。
1.2政府型中试基地
政府主导的化工中试基地是指在化工园区范围内,由当地政府投资、建设的化工中试基地。这些基地为化工中试项目提供技术和检测共享平台、小规模生产厂房(场地)、公用工程配套设施、环保集中处理设施等试验条件。
这类中试基地的优势在于运营和建设主体是政府或国有企业,因此具有较为明显的政策倾斜优势,资金支持较为充裕,周转周期相对较快,风险投资相对较小。同时,它们能够借助政府信誉吸引产业资本及社会资源,进行合理的资源配置和调节,从而扩大中试基地规模,形成产业聚集区,提高当地化工中试基地的市场竞争力。此外,基于政府层面的需求,这些科技成果的市场针对性和价值转化增值率也较为明显[6]。
例如,兰州新区管委会在2023年发布了《兰州新区化工中试基地和中试项目管理办法(试行)》。为顺应政府产业规划,作为国有独资企业的兰州新区专精特新化工科技有限公司(以下简称“专精特新公司”)开始全力建设兰州新区专精特新化工产业中试基地(以下简称“专精特新中试基地”)。虽然专精特新公司的运营模式为企业形式,但在功能上则主要负责化工园区相关部分的投资建设、入园评审、手续办理等职能,即承担政府相关基础职能。因此,由专精特新公司主导建设和运营的专精特新中试基地可以视作政府主导建设的化工中试基地。
专精特新中试基地一期项目规划面积大约22万m2,分为中试区和供配电及附属设施区两个区域建设。中试区建设内容包括中试厂房20栋、中试库房13栋,以及其他辅助设施如动力中心、控制中心、机修间、动力站等。供配电及附属设施区主要建设供配电系统、给排水系统、消防水系统、采暖系统、通风系统、气动系统等公用工程,如图1所示。专精特新中试基地将紧紧围绕资源与能源、新材料、助剂与催化剂、医药与健康等领域,引入高质量技术研发中试项目。试验成功后,这些项目可优先在兰州新区专精特新化工产业孵化基地内转为工业化生产,极大地降低科技成果转化成本。专精特新中试基地还将提供检验检测、技术服务、技术咨询以及培育孵化等服务,力争打造高技术创新示范基地。
由宁东基地管委会主导建设的宁东现代煤化工中试基地(以下简称“宁东中试基地”)是政府主导型中试基地的又一典型案例。宁东中试基地是全国首批、西北第一家化工园区中试基地,占地面积约13万m2,计划总投资2.1亿元。该基地建设中试车间、实验室、仓库、公用工程以及检验检测平台等设施,如图2所示。宁东中试基地以宁东为立足点,面向全国开展新材料、煤化工、精细化工等产业的研发小试、中试任务及相关研发工作。例如,宁东中试基地与宁夏大学建立了产学研合作关系,宁夏大学将有序推进更多小试、中试重点项目入驻中试基地。一方面,实践成果可以推进宁夏大学的学科建设;另一方面,落地转化的科技成果也将推动当地的经济社会发展。运行3年来,宁东中试基地已累计引入项目22个,产出中试产品5个,完成落地转化项目2个。
1.3企业型中试基地
企业主导型中试基地是企业根据自身发展诉求专门建设的化工中试基地。这类基地具备市场定位明确、管理制度成熟等特点,能够及时调控放大试验的技术参数,保障科技成果顺利向产业化过渡。
2014年,宁夏宝聚科技有限公司煤化工中试基地(以下简称“宝聚中试基地”)开工建设。宝聚中试基地占地约8万m2,规划建设精密试验演示中心、多功能实验分析室以及配电、供暖、消防等设施。宝聚中试基地以满足自身发展诉求为目标,市场定位明确。它以煤的分质梯级利用为主线,辅以相关高新技术研发体系,形成劣质油轻质化、煤油共炼等新一代高新技术。该基地将为宝塔临河工业园区200 kt/a中低温焦油加氢项目的实施提供技术支撑,同时承担国家及地方重大的煤工科研开发项目[7]。
2008年,中国石油天然气集团有限公司在兰州开工建设聚丙烯催化剂中试基地。该装置建在兰州石化厂区聚丙烯装置旁,原料、公用工程外管及各类辅助设施都是依托中国石油兰州石化公司已有的设施而建设。此中试基地建成后,将以企业发展和生产诉求为目标,开展放大试验和相关评价研究,包括原料、反应器、工艺等的放大和评价研究。这将为高质量聚丙烯新路线的开发和新产品的生产提供强大的硬件支撑[8]。
2中试基地发展面临的问题
2.1支持政策不完善
针对国内化工园区中试基地的建设,国内公开的标准与规范形成较晚,由中国化工经济技术发展中心、中国化学工程集团有限公司等单位联合起草的《化工园区中试基地建设导则》于2024年10月26日发布,2025年5月1日起正式实施。在此之前,国内化工中试基地的建设和管理工作,缺少明确的标准与规范作指导。鉴于化工产业的技术创新和高精尖技术产业的发展需求,各地依托现有的工业化生产政策,开始着手制定符合当地实际情况的中试基地及中试项目管理办法。自2021年起,江苏省、河南省、山东省、湖南省等省份已相继出台了相关的管理办法。然而,中试项目在办理安全、环保等手续时,仍主要参照生产项目的流程进行。
2.2融资服务不健全
中试环节作为连接科研与产业化的关键桥梁,对科技成果转化效率和产业结构转型升级具有重要影响。然而,与发达国家相比,中国在中试环节的投入比例相对较低。受当前金融体系和政策环境的影响,中小型科技企业面临着较为严峻的融资难题,这在一定程度上阻碍了科技创新的进一步发展。为此,应积极探索并建立轻资产贷款融资、科技成果作价入股、联合风险投资、天使基金等多种融资渠道,以拓宽中试基地和中试项目的资金来源,增强其自我造血能力[9]。
2.3中试人才匮乏
中试环节作为实验室科研成果向工业化生产转化的重要阶段,是科研活动的一部分,但又区别于传统的理论研究。中试环节起到了将科学与技术紧密相连的纽带作用。然而,由于国内中试环节近两年才开始起步和发展,因此科学和技术或科研和生产之间仍存在较为明显的脱节现象。相应地,在人才培养方面,研发人才和技术人才往往各自独立发展。而作为连接理论与生产的桥梁,中试过程需要一支专业的中试工程师团队。这是一支具备科研能力的工程师团队,能够打破从科研实验到生产技术之间的壁垒,充分消化科研成果,并通过工程转化实现其规模化应用[10]。
3结语
化工中试环节是化学科研成果实现规模化生产并走向市场的关键环节。化工中试基地为这一环节提供了必要的平台和场所。近年来,国内化工中试基地的数量逐渐增加,根据运营主体的不同,可以划分为三种类型:科研单位型、政府型和企业型。科研单位型中试基地能够充分发挥其在人才培养、科研基金、知识产权、检验检测设备等方面的优势,为科研单位、当地政府以及中试企业带来共赢;政府型中试基地则具有用地成本低、资金充裕、基建完善、服务健全等特点;企业型中试基地则以实现企业发展目标为导向,市场定位明确,管理制度成熟,技术基础雄厚,能够为新工艺、新技术和新产品的开发提供强大的硬件支持。随着支持政策的不断完善、融资服务的日益健全以及科研型工程师人才的逐渐充裕,化工中试基地将在化工产业的创新和转型升级过程中发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]周文.新型工业化与新质生产力[J].国家现代化建设研究,2024,3(2):25-35.
[2]王燕.安徽省化工科技创新现状及对策研究[J].安徽化工,2017,43(2):1-3,6.
[3]白辛民.化工中试装置工艺设计方案的确定[J].兰化科技,1997,15(3):198-201.
[4]赵美森,娄颖,李占英,等.东北振兴战略背景下高等学校中试基地建设路径的思考:以大连理工大学长兴岛精细化工中试基地为例[J].科技成果管理与研究,2022(11):21-23.
[5]张虎,胡洋,花秀夫.浅析科研院所中试基地建设的必要性:以化工中试基地为例[J].中国高校科技,2017(增刊2):70-71.
[6]汪杰.基于创新型国家战略背景下我国化工中试基地的现状模式及其对策研究[J].当代化工研究,2020(11):169-170.
[7]佚名.宁夏宝聚科技有限公司煤化工中试基地开工建设[J].工业催化,2014,22(1):55-55.
[8]佚名.兰州聚丙烯催化剂中试基地将启动[J].工业催化,2008,16(11):30-30.
[9]程静.中试平台助力硬科技中小企业解决融资难问题[J].清华金融评论,2023(10):74-76.
[10]叶锐,温晓雨,王林燊,等.我国科技成果转化关键路径研究:中试产业创新模式分析[J].科技创业月刊,2023,36(1):77-82.
