新华丝路网北京4月29日电(白赟)在炼油行业,悬浮床技术(MCT)是世界上公认的最有希望应对全球原油劣质化趋势的技术路径之一,但关键技术与装备研发却是一个系统工程,技术难点很多。

然而,来自北京中关村海淀园的北京三聚环保新材料股份有限公司(以下简称“三聚环保”),借助多国团队跨界合作、联合作战的技术创新模式,不断向这一世界难题发起挑战。

1997年成立的三聚环保,依靠独树一帜的技术创新和全球化的专利布局,在炼油技术和能源化工技术领域抢占国际话语权。未来3-5年,三聚环保将驶入一片广阔的绿色能源蓝海市场。

图为三聚环保生产的鹤壁悬浮床示范装置

“自主创新+国际联动”模式推动能源新技术产业化

据公司总裁林科介绍,三聚环保的悬浮床工艺技术,可以加工目前炼油装置加工不了的非常规油品,比如说新疆的高钙稠油、委内瑞拉的稠油、加拿大的油沙沥青,以及煤焦油、炼油的渣油等。

“我们在河南的示范项目,是世界上唯一一次性成功开车、安全平稳运行的悬浮床加氢工业装置,到现在已经三年了,去年还通过了石化联合会组织的专家鉴定。”林科说。

悬浮床技术的突破,一个重要的因素是高性能加氢催化剂的开发。“三聚环保是以催化剂、净化剂新材料开发起家的,在这个领域我们有不可比拟的优势,这也是我们公司的基石产业。”林科说。

近年来,各国都十分关注新能源的开发和利用。“以绿色能源和以氢能为代表的清洁能源技术都是我们看好的发展方向。”林科说,“我们积极开展钌系、镍系催化剂新能源技术的开发,以突破生物质能源、氢能关键技术难题,实现新型清洁能源的高效、安全、分布式利用。”

相比高碳排放的化石燃料,生物燃料是采用吸收二氧化碳的植物原料生产的,从而实现了大气层的碳循环和减量化。据介绍,目前欧洲市场对生物质柴油的需求旺盛。

“2017年,我们开展的秸秆综合循环利用产业,第一步是实现秸秆炭化还田和土壤改良,提高农产品品质,服务生态农业。再下一步就是走高附加值路线——绿色能源。这个要实现产业化,就需要大规模的生物质资源,我们通过第一步的产业化布局,掌握生物质资源,为产业发展铺平道路。”林科说。据了解,三聚生物质液化技术可将秸秆、木屑、废弃油脂等转换为生物液体燃料,即将农林废弃物在催化剂的作用下,直接转化成以碳氢化合物为主的液体清洁燃料及化学品。

“我们采用的是自主研发的催化剂和特殊的脱氧方式,与目前其他生产生物质燃料的主流技术路径相比更具经济性。”林科表示,这项技术能获得试验成果,缘于公司突破了高效低成本新型纳米催化剂的研发制备、生物质脱氧及生成大量有机废水等技术难题,“而这些突破都依托于公司近年来对催化剂、MCT悬浮床工艺等核心技术的积累和创新”。

一项项技术难题的攻克,显示出三聚环保“自主创新+国际联动”的研发模式的优势。公司研发体系里有三个国家级平台——三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司、石油化工行业脱硫环保技术工程研究中心以及桔杆高值化利用工程中心。据介绍,三聚环保的合作伙伴中不乏国外的专业机构与技术专家,他们与德国、日本、美国等国的专家进行广泛合作,在解决结焦、堵塞以及阀门磨损等工程化的关键问题上得到了很多技术支持。

林科表示,正是依靠三聚环保在核心催化材料的开发成果,以及日本、德国、美国团队在石油化工工艺技术方面的先进经验,公司得以开发出很多成套的先进工艺,产业化能力大大提升。

20多年来,三聚环保的围绕核心的材料研发,以及在此基础上的工艺技术研发,共申请了900项左右的专利,455项已经获得授权。

图为三聚环保开发的蓬莱巨涛场地全景

专注铁系新材料研发领跑全球20年

回顾三聚环保的研发历史,脱硫剂用的是铁材料,悬浮床用的催化剂是铁材料,生物质液化也是用铁材料。林科表示,整个公司20多年的发展,最大的技术进步都在铁材料上,直到今日,研发团队里的博士生和导师仍然在持续进行铁材料结构的研究。

事实上,三聚环保的成立就是因为铁酸钙的发明。“这个材料的合成是我们公司的主创人员发明的,如果说当时的发明是一种偶然,那后面的发展就不仅仅是幸运了。”林科说。

2006年,三聚环保发明了特种磁性氧化铁,因为铁酸钙就是领先的,这样又把领先的程度往前跨进了一步,包括它的制备、工艺,都掌握了。

从成立至今,三聚环保的技术创新一直没有偏离铁材料这条主线。近两年其在脱硫制备片状铁材料方面取得了系列突破,大大提高了三聚环保脱硫服务的效率,更重要的是,三聚环保在MCT炼油和生物质液化的核心催化剂,都是用铁材料做的。

目前,三聚环保在铁系净化材料、催化材料领域形成的专利成果和规模全球领先。“我们针对用铁材料做催化剂方面做过专利地图分析,看看全世界研究这方面的都有什么团队,结果发现20多年如一日在铁材料上搞研发的团队真还没有第二家。”林科说。

那为什么三聚环保会选择专注铁材料的研究呢?据林科介绍,除了最早的发明之外,更重要的是因为铁材料一旦突破之后,它可以带来大规模使用。“铁是所有金属元素里最便宜的,但是铁的变化又非常多,你如果能把铁的性能提高到一个高水平,就有产业前景。当然你也可以用木材做催化剂,但是铁一吨2000-3000元,木材一吨40-50万元,所以我们一直坚持对铁材料的研究,也是出于它的经济性,一旦你技术突破了,这个东西就可以大规模使用,不存在价格贵的问题。”林科说。

目前全球每年的生物质产量大概是2000亿吨,它是人类每年能源消耗的三倍,如果这些东西可廉价地被加工成油品,石油、天然气就基本可以被替代了。因此,三聚环保的系列绿色能源技术越来越具有广阔的市场前景。

图为三聚环保研发的秸秆炭化还田-土壤改良项目装置

全球布局专利打造国际化市场开拓“强引擎”

近年来,越来越多中国企业自主研发的“中国智造”产品进入海外市场,凭借掌握的核心技术获得先机是很多企业的共识,而在三聚环保看来,比技术开发同等重要的是知识产权。

“因为我们很多技术在国际上处于领先或者是先进水平,所以当你走向海外的时候,知识产权的保护是非常重要的。如果你不拥有知识产权,技术公司要想走向海外,是没有可能的。”林科说。

林科表示,我们现在的MCT技术、生物质液化技术、铁系新材料技术,首先考虑到国际市场和国际专利合规合法的布局,这个布局是从战略角度考虑的。比如说三聚环保现在的脱硫服务,如果只在中国申请专利,就会面临一个问题,三聚环保去了美国之后,如果脱硫技术效果很好,别人可以做而不侵权,那其商业价值就大大降低了。

截至2018年底,三聚环保共申请了947件国内外专利,其中发明专利787件,实用新型160件,向美国申请专利33件,向欧洲申请专利5件,向加拿大申请专利6件,向俄罗斯申请专利16件。公司共获得专利授权455件,发明专利332件,实用新型123件,其中包括美国专利15件,欧亚专利5件,加拿大专利5件,欧洲专利5件。

依靠遍布海内外的专利布局,核心技术成为三聚环保拓展国际业务的强大引擎。

2017年6月,三聚全资子公司三聚香港正式成为巨涛海洋石油服务有限公司控股股东。作为首家成功打入国际市场的油气海上装备制造商,巨涛在国际油气开发项目上的经验,对三聚拓展海外业务、布局“一带一路”,在装备制造、工程设计、施工建造、项目管理以及国际市场的拓展能力等方面带来了明显优势。

2018年3月,三聚环保旗下的巨涛公司珠海场地承建的两套干法脱硫装置运往美国,并一次开车成功,这标志着三聚环保进军北美页岩气脱硫市场迈出新的步伐。

“不仅是脱硫服务,MCT和生物质液化技术我们已经在全世界布局知识产权,今后我们可以去美国、加拿大以及‘一带一路’国家推广我们的技术。当然,一项新技术的成功还在于技术先进性和服务的专业性,这正是我们的优势,也是拓展国际市场的核心要素。”林科说。

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