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1、化工领域域技术转转移的难难点与对对策朱彦龙(华东理理工大学学,上海,2000237)摘要:化化工行业业是我国国的支柱柱行业,化化工领域域技术研研发有其其特殊性性和复杂杂性,文文章对化化工领域域的技术术研发以以及转移移过程中中存在的的难点进进行了分分析,并并提出了了对策建建议。关键词:技术转转移技术创创新化工对策建建议各种新产产品、新新工艺和和新技术术,在它它们实现现工业化化之前,大大都是从实实验室研研究开始始并以实实验室研研究成果果的形式式出现的的。但是是由于物物料处理量量的大小小悬殊,化学学实验室室和化工工生产之之间的差差别很大大,实验验室成果果不能全全面反映映工业生生产的实实际情况况。因为
2、实验验室研究究是在理理想条件件下,小小规模、有有限运行行时间内内完成的的,研究究主要涉涉及以下下方面:(1)制制造方法法研究;(2)制制造条件件研究;(3)物物料平衡衡、能量量平衡和和生产成成本的估估算;(4)原原料质量量和产品品质量研研究;(5)产产品用途途及应用用产品质质量的研研究等。但是,实实验室研研究设备备的容量量很小,很很难对大大型工业业设备中中必然出出现的许许多工程程因素(如传热、传质质、流动动与混合合等)作充分分考察。实验室装装置一般般为间歇歇操作,而而生产装装置多数数为包括括若干分分离步骤骤在内的的连续操操作。关关于连续续化以后后可能出出现的工工艺技术术问题,以以及整个个生产流
3、流程中各各工艺步步骤之间间的配合合问题,在在实验室室研究中中无法得得知。实验室研研究一般般不考虑虑物料返返回利用的的问题,而化工生产则则必须考考虑未反反应物料料的循环环。由于于物料循循环对工工艺过程程带来的的影响,以以及由此此而引起起的杂质质积累对对工艺过过程和产产品质量量的作用用,在实实验室研研究中无无法了解解。由实验室室得到的的产物样样品,往往往是在精精密控制制反应条条件、采采用纯净净物料及及严格配配比的条件下制制备的;而工业业生产中中的原料料纯度和和操作条条件的控控制,都都很难达达到实验验室的水水平,因因此最终终产品的的产率、质量量和性能能,不能能以实验验室提供供的样品品为标准准。实验室
4、研研究由于于受到设设备材质质、功能等方面条条件的限限制,操操作参数数往往只只能在有有限的范范围内改改变,在在实验室室条件下下确定的的操作条条件,未必能作作为工业业装置的最佳佳工艺条条件。实验室研研究一般般不考虑虑设备腐腐蚀对生生产和产产品带来来的影响响,而生生产设备备则必须须考虑材材料腐蚀蚀及防腐腐问题。此外,化化工生产产还必须须考虑原原材料的的品级和和供应渠渠道;产产品的质质量及市市场销售售;副产产物回收收及综合合利用;能源供供应及消消耗定额额;三废废治理及及环境保保护等技技术经济济问题。因此,化化学实验验室研究究成果直直接进行行技术转转移是不不可能的的。在实实验室研研究完成成后;还还必须对
5、对研究成成果进行行多种形形式的研研究和反反复论证证,深入入考察在在实验空空条件下下无法考考察的各各种工程程技术问问题,并论论证放大大成为工工业规模模的可行行性。只只有经过过论证,认定定可为设设计生产产装置提供完完整数据据,技术术可靠性性和经济济效益显显著,才才能进一一步建立立生产装装置投入工工业生产产。这种种由实验验室研究到到建立生生产装置置的全过过程即谓之之新产品品、新工工艺或新新技术的开开发过程程,统称称为“化工过过程开发发”。要做做好化工工领域的的技术转转移工作作,必须须把整个个开发过过程看作作一个系系统,使使系统内内各个相相互联系系和相互互作用的的要素协协调配合合,这需需要一套套严谨的
6、的科学方方法和高高效的开开发组织织结构1。目前,对对化工过过程开发发研究工工作,国国内外比比较一致致的看法法,是应应该包括括过程研研究与工工程研究究两个方方面,由由研究与与设计单单位(人人员)共共同完成成。过程研究究包括小小型工艺艺实验、大大型冷模模实验、中中间实验三个环环节,由由科学研研究人员员负责。工程研究究包括概概念设计计、各级级经济评评价、基基础设计计三个环环节,由由有实践践经验的的工程师师负责。过程研究究与工程程研究应应该是相相互依赖赖、互为为促动的的(见图图1),其其中各阶阶段的研研究内涵涵及目的的可分述述如下。各级经济评价基础设计化学试验小试验大型冷模试验中间试验工程设计工程研究
7、过程研究概念设计图1 过过程研究究与工程程研究的的关系图1过程程研究与与工程研研究的关关系小试阶段段的目的的:(1)制制造工艺研研究;(2)控控制方法法研究;(3)材材质试验验;(4)收收集工艺设计资料料;(5)制制造条件件研究;(6)原原料、产产品的质质量研究究;(7)提提供市场场调查用用的样品品或研究究用的样样品。中试阶段段的目的的:(1)工工艺研究究;(2)控控制方法法研究;(3)制制造条件件研究;(4)设设备的材材质试验验及对质质量的影影响;(5)收收集设计计资料;(6)装装置可靠靠性、操操作性研研究;(7)故故障分析析和对设设计的反反馈;(8)工工序管理理的准备备;(9)制制定操作作
8、标准的的准备;(10)人人员计划划和训练练;(11)提提供开辟辟市场用用的样品品。两个阶段段的研究究目的有有部分重重复,在在技术十十分成熟熟的情况况下也可可以省略中试装装置,但但存在下下述问题题时必须须设立中中试装置置。(1)有有难以放放大的单单元操作作及装置置;(2)工工艺过程程中积累累杂质并并造成影影响;(3)想想要验证证工艺过过程及装装置的可可靠性;(4)需需要长期期提供市市场开发发用的样样品。如果一般般的化学学工程理理论及资资料不能能提供传传递规律律,过程程研究就就必须进进行专门门的大型型冷模研研究。研研究内容容包括:流场、浓浓度场、温温度场、宏宏观混合合、微观观混合、单单相或多多相体
9、系系中的混混合、分分离、传传递等。概念设计计以过程程研究(或或文献资资料)中中间结果果或最终终结果为为基础,内内容包括括:过程程合成,形形成最佳佳工艺流流程,给给出物料料流程图图(Proceess Floow DDiaggramm);进进行物料料衡算与与热量衡衡算;设设备计算算与辅助助设备选选型;确确定单耗耗指标;确定三三废处理理方案;估算基基建投资资与产品品成本等等。概念设计计介于过过程研究究与多级级经济评评价之间间,具有有两方面面的任务务:其一一,接受受过程研研究提供供的数据据与概念念进行设设计,如如发现过过程研究究中有不不足之处处、以及及有利于于过程开开发的工工程经验验应及时时反馈,以以
10、提高过过程研究究成果质质量。其其二,为为多级经经济评价价提供较较为可靠靠的数据据,主要要包括投投资、成成本、利利润、环环境安全全评价、项项目建设设难点(例例如材料料限制)等等。根据概念念设计提提供的素素材,多多级经济济评价(含含社会效效益、环环保效益)环节节依据评评价指标标(现金金位置、现现值、返返本期、等等效最大大投资周周期、投投资回收收率等)进进行评估估,如出出现不利利前景,则则终止开开发。基础设计计是工程程研究的的最后环环节,也也是化工工过程开开发的成成果形式式,是完完成工程程设计的的依据。包包括:设设计基础础、工艺艺流程说说明、物物料流程程图、带带控制点点的管道道流程图图、设备备名称表
11、表、设备备规格说说明书、设设备布置置图、装装置操作作说明、三三废及处处理、自自控设计计说明、消消耗定额额、有关关技术资资料、安安全技术术。经过化工工过程开开发应该该做到可可以需要要回答工工程设计计前的一一系列问问题,比比如:(1)工工艺条件件(操作作变量);(2)反反应器型型式(结结构变量量);(3)反反应器的的几何尺尺寸与放放大依据据;(4)热热力学数数据;(5)含含副产品品的原料料循环使使用对主主反应的的影响;(6)流流程合成成,净化化、分离离等相关关技术;(7)材材质与腐腐蚀;(8)检检测与控控制;(9)装装置系列列、规模模与运行行周期;(10)环环境保护护;(11)公公用工程程;(12
12、)经经济效益益与社会会效益,等等等。上述问题题中,有有的比较较容易回回答,有有的则很很难回答答。比如如反应器器的几何何尺寸与与放大依依据。在在以往约约200年的化化学工业业发展史史中,在在探索实实验室研研究成果果过渡到到第一套套工业装装置的道道路上,形形成了两两种有代代表性的的开发方方法。(1)逐逐级经验验放大法法本世纪初初,氨合合成技术术取得划划时代的的成功。德德国科学学家哈柏柏取得成成功时的的实验室室装置规规模为每每小时生生产80 g氨。有有记载的的资料表表明进行行过两种种不同规规模的“模试”-考核与与筛选催催化剂、开开发反应应器材料料、考察察反应器器行为。第第一套工工业装置置生产规规模为
13、30 t/dd氨,是是逐级经经验放大大的范例例。这就就是说,在在实验室室取得成成功之后后,还需需要进行行规模稍稍大些的的模型试试验(模模试)和和规模再再大一些些的中间间工厂实实验(中中试),然然后才能能放大到到工业规规模的生生产装置置。逐级经验验放大法法曾被长长期广泛泛使用,迄迄今也有有较大的的应用范范围,但但其弊端端也是显显而易见见的。主主要表现现在耗资资甚巨、费费时甚长长且并不十分分可靠。(2)数数学模型型放大法法另一种过过程放大大方法-数学模模型放大大法,是是在掌握握对象规规律的基基础上,通通过合理理简化,对对其进行行数学描描述,在在计算机机上综合合,以等等效为标标准建立立数学模模型。用
14、用小试、模模试或中中试的实实验结果果考核数数学模型型,并加加以修正正,最终终形成设设计(放放大)软软件。由此可见见,化工工过程开开发是一一种综合合性的工工程技术术,化工工领域的的技术转转移更是是一项系系统工程程,涉及及化学工工程、化学、化学工工艺、工工程设计、化化工机械械、测量量与控制制、经济济分析及及系统优优化等多多种学科科领域。而现行的的科研管管理体制制却使技技术转移移工作受受到诸多多限制,主主要表现现在:(1)受受学科分分类的限限制,各各自为政政,以研研究室(研研究所)为为单位,协协同攻关关能力大大为削弱弱。(2)受受体制限限制,研研究与设设计单位位相互独独立,科科学家与与工程师师相分离
15、离,工艺艺、工程程集成能能力薄弱弱。(3)开开发方法法的不科科学,使使得技术术开发成成本高、周周期长,经经济效益益评估不不准确。技术开发发工作一一般是由由教授、研研究员独独立完成成的,工工程公司司或设计计院的工工程师一一般不早早期介入入技术开开发研究究。采用通俗俗的叙述述可将产产学研合合作模式式归结为为下列过过程:(1)科科学家从从事过程程研究,形形成实验验室科研研成果,鉴鉴定。(2)得得到进一一步的资资金支持持后,进进行放大大过程中中冷模研研究或单单体中试试。(3)研研究单位位开始寻寻找合作作企业(投投资方),说说服企业业投资,然然后聘请请设计单单位或自自行设计计,上示示范工程程。这种技术术
16、开发运运行模式式,使得得高校学学科门类类齐全的的优势丧丧失,造造成科技技成果转转化为现现实生产产力的水水平大大大降低,从从而影响响了高校校社会服服务功能能的有效效发挥。从化工开开发过程程看,技技术由科科研单位位走向企企业,必必须跃过过技术放放大、工工业材料料选择、技技术成套套化的风风险,这这些任务务对科学学家是勉勉为其难难的,应应该由有有丰富经经验的、多多学科组组成的工工程师来来完成,而而研究队队伍和工工程师队队伍之间间的交流流和协调调又是不不可缺少少的。问问题在于于,我们们的机制制没有把把二者有有机的统统一在一一起。后后天的结结合,不不仅造成成时间、金金钱上的的浪费,更更多的可可能是研研究成
17、果果被工程程技术人人员所否否定,必必须从头头做起。此外,在在化工技技术集成成过程中中,设备备放大参参数模型型、设备备材料选选择、设设计验证证等一系系列影响响产业化化风险的的要素,均均需要有有一个公公用的、弹弹性的中中试平台台,以解解决技术术转移中中的技术术放大风风险。而而这类通通用型的的中试平平台企业业是不肯肯投入的的,这导导致科研研单位在在技术开开发资金金和设备备上的缺缺口很大大,而冒冒险跳过过开发环环节盲目目工业化化的项目目基本上上不能开开车成功功。过高高的失败败率打击击了合作作双方的的信心,造造成技术术供需双双方诚信信成本加加大,使使成果转转化走入入“怪圈”。在发达国国家,除除了有较较强
18、的研究开开发机构构外,一一般都有有较为完完善的中中介服务务体系,特特别是各各类为企企业服务务的中介介机构,在在成果转转化中起起到了十十分重要要的作用用。我国国的中介介服务体体系十分分薄弱,虽虽然科研研机构数数量较多多,但有有能力的的中介机机构十分分缺乏,大大量的企企业不知知到何处处去获取取合适的的技术成成果,而而不少科科研机构构成果找找不到扩扩散的合合适渠道道,只能能自己小小打小闹闹的转化化,使先先进技术术成果的的社会效效益远远远不能发发挥。美国政府府自上世世纪50年代起起,积极极扶持大大学设立立专门的的技术转转移机构构,负责责将大学学的研究究成果转转移或许许可给产产业部门门。技术术转移机机构
19、的设设立,密密切了校校企间的的产学研研结合为为美国的的经济和和高技术术产业的发展展起到了了强大的的推动作作用。至至目前为为止包括括斯坦福福、麻省省理工在在内的美美国100多所综综合型、研研究型大大学均设设立了技技术转移移中心,并并由此产产生了包包括1 0000多名会会员、覆覆盖加拿拿大、欧欧洲地区区的技术术经理人人协会2。20世纪纪80年代以来来,我国国高校相相继建立立了科技技服务部部等机构构,对促促进校企企间的联联系与合合作做出出了阶段段性贡献献,成果果转化率率徘徊不不前的主主要原因因在于科科技服务务部等机机构在机机制、人人才、资资金等方方面的缺缺位。市市场的强强烈需求求,促生生了大量量的社
20、会会科技服服务公司司,但由由于缺乏乏依托和和有效支支持,基基本没有有发展起起来。技术转移移中心是是在新形形势下,以以科技服服务部为为基础,深深入发展展产学研研合作的的尝试,原原国家经经贸委和和教育部部非常重重视产学学研结合合工作,并并于20001年9月在基基础比较较好的清清华大学学、上海海交通大大学、西西安交通通大学、华华东理工工大学、华华中科技技大学、四四川大学学首批设设立了国国家技术术转移中中心。国国家技术术转移中中心围绕绕行业共共性、关关键技术术进行技技术集成成,致力力于提高高技术成成熟度和和成果转转化的成成功率,以以期建立立牢固的的技术转转移产学学研联盟盟3。各高校、科科研院所所纷纷设
21、设立技术术转移机机构的原原因,在在于其区区别于科科技服务务部的功功能定位位:(1)技技术市场场信息枢枢纽的建建设者:建设强强大的信信息(技技术信息息、研发发者信息息、技术术需求信信息、市市场信息等等)中转转枢纽。(2)专专家库的的运营者者:通过过按劳付付酬、期期权激励励等方式式聘用兼兼职专家家工作,建建立权威威、全面面、准确确的技术术评估和和论证系系统。(3)技技术集成成的组织织者:建建立兼职职研发队队伍进行行技术集集成,将将单元技技术集成成、完善善,形成成可产业业化的关关键技术术,以知知识产权权固化关关键、成成套技术术。(4)技技术转移移的代理理者:跟跟踪研究究国外技技术发展展趋势和和国内技
22、技术需求求,代理理技术的的使用许许可权,为为企业引引进国外外先进实实用技术术提供服服务。(5)扩扩散的推推广者:将关键键技术迅迅速扩散散、实现现产业化化,获取取经济利利益回报报。机构构一般不不直接涉涉足企业业孵化。相对于科科技服务务部,技技术转移机构构具有更更为宽广广和实用用的工作作范围:(1)咨咨询、评评估、论论证服务务:凭借借机构的的技术市市场信息息枢纽地地位,为为企业量量身定制制技术发发展计划划,组织织优秀、全全面的专专家对企企业拟采采用技术术(包括括国外引引进技术术)进行行权威评评估和论论证,向向企业提提供技术术应用的的可行性性报告。(2)技技术集成成及技术术成果交交易:在在评估、论论
23、证的基基础上,购购买(共共性)技技术,组组织全方方位的研研究人员员进行技技术集成成,向企企业出让让成套技技术使用用权或专专利实施施许可权权。(3)知知识产权权服务:在技术术集成中中用知识识产权固固化关键键技术,为为企业制制定并配配合企业业实施专专利战略略。(4)申申报国家家科技计计划:凭凭借机构构的综合组织织优势,组织校企间研究力量联合申报国家科技计划课题,克服高校科研“小而散”、研发周期长、存在技术缺陷,应用目标不明确等弊病,打造产学研示范工程。(5)筹筹建并运运营技术术中心:与地方方政府(经经委)、行行业集团团/协会等等机构以以及各类类企业联联合建设设虚拟(研研发人员员不转组组织人事事关系
24、)技技术中心心,解决决企业技技术难题题,促进进企业技技术创新新能力建建设。(6)国国际先进进实用技技术的引引进、消消化、吸吸收和创创新发展展:为企企业引进进国外技技术搭设设桥梁,组组织专家家对引进进技术进进行研究究和创新新,形成成自主知知识产权权,赶超超引进技技术。(7)依依托行业业协会,制制定适用用技术标标准:根根据经济济、社会会发展需需要,确确定行业业当前的的先进适适用技术术,淘汰汰落后生生产技术术。(8)技技术推广广:凭借借知识产产权和适适用技术术标准等等优势,积积极推广广行业共共性技术术,提高高生产率率,降低低资源损损耗,提提升行业业整体技技术水平平和竞争争力。化工领域域技术转转移能否
25、否取得突突破性进进展,关关键在于于能否使使高校科科研人员员与企业业工程人人员有机机结合,加加强技术术集成,打打造出成成套技术术;在于于能否形形成科学学合理的的技术开开发运作作模式,实实现工艺艺与工程程的早期期结合,打打造出成成熟技术术。因此此,技术术转移机机构应加加强科学学管理方方式的探探索和实实践,加加强管理理机制建建设,用用先进、科科学、规规范的制制度降低低技术转转移尤其其是化工工领域技技术转移移的风险险。科学学的管理理机制主主要包括括:(1)技技术经理理人队伍伍培养机机制:技技术转移移机构运运作要依依靠熟悉悉产学研研各方运运行的优优秀管理理人员,并并大量聘聘用兼职职人员,人人员遴选选及人
26、员员的工作作绩效直直接决定定项目的的成败。目目前高校校科技服服务部/技术转转移中心心的工作作人员几几乎全是是从事科科技管理理的行政政人员,激激励机制制(最关关键因素素)以及及人员的的知识结结构、数数量、质质量等无无法满足足成果转转化全系系统的需需要,技技术经理理人的培培养是中中心整个个运作体体系的首首要条件件。(2)专专家激励励机制:技术经经理(工工程技术术、经济济、管理理等领域域的复合合人才)们们制定的的激励方方案的可可行性、合合理性(包包括经济济、高效效)是选选择聘用用、激励励专家工工作的关关键因素素,进而而影响专专家工作作效能和和机构效效益。要要通过技技术股、创创业股、管管理股等等个人股
27、股的形成成,鼓励励科技人人员投身身于高技技术产业业化工作作,冒风风险从事事高技术术产业化化工作。(3)专专家制约约机制:中心使使用一个个整体的的专家库库。只有有通过科科学、高高效、灵灵活的制制约机制制建设,将将项目的的业绩与与专家的的激励收收入挂钩钩,方能能确保专专家认真真负责地地工作,最最大限度度降低人人为的技技术转移移风险。(4)风风险投资资机制:为高技技术产业业化提供供充足的的资金支支撑。(5)决决策系统统建设:技术转转移过程程中至少少应遵循循如下原原则,进进行决策策系统建建设44。信息原原则(信息的的收集应应当注意意多渠道道和全方方位)市场原原则(认真、细细致、透透彻地了了解、分分析和
28、预预测市场场导向)效益原原则(除去一一些特殊殊需求的的公益性性项目之之外,技技术转移移要为主主体创造造经济效效益)系统原原则(技技术转移移整个系系统)可行/充分原原则(抗抗风险能能力)风险原原则(风风险与回回报的关关系)动态原原则(信息反反馈、监控与决决断)技术转移移是一项项蕴藏着极极大潜力力,具有有广阔前前景的事事业,国外已已形成了了一种大大趋势、大大潮流,但在国内还存在诸多障碍,尤其是在化工领域。如何开展化工领域技术转移工作,笔者谈了工作中的一点心得,希望能够抛砖引玉,共同推动化工领域技术转移的实践和发展。参考文献献1于建国国,胡鸣鸣.科研成成果产业业化方法法论研究究J.化工管管理,200
29、02,(10):3883992 何建建坤,史史宗凯.论研究究型大学学的技术术转移J.清华大大学教育育研究,20002,(4):81123武贵龙龙.建立国国家技术术转移中中心推动动企业技技术创新新J.中国高高等教育育,20001,(19):27284刘军跃跃,崔骅骅,曾宪宪军,龙龙思红基于产产学研联联盟的企企业技术术创新模模式研究究J企业经经济,20003,(10)Noduus aand Couunteermeeasuuress inn Teechnnoloogy Traansffer in Cheemiccal FieeldZhu Yannlonng(Easst CChinna UUnivve
30、rssityy off Scciennce andd Teechnnoloogy, Shhangghaii, 2200223700)ABSTTRACCTChemmicaal iinduustrry iis tthe pilllarr inndusstryy inn Chhinaa, aand thee reeseaarchh annd ddeveeloppmennt oof ttechhnollogyy inn chhemiicall fiieldd haas iits parrticculaaritty aand commpleexitty. Thiis ppapeer aanallyzee
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