精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展錨定“三化”

精細(xì)化工是推動(dòng)石油化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵引擎。近期，工信部等部委聯(lián)合發(fā)布的《精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案(2024—2027年)》提出，引導(dǎo)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)高端化、綠色化、智能化發(fā)展，推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)延鏈，提升產(chǎn)品附加值和競(jìng)爭(zhēng)力。日前，與2024全國(guó)石油和化工行業(yè)科技創(chuàng)新大會(huì)同期舉辦的精細(xì)化工創(chuàng)新發(fā)展論壇上，業(yè)內(nèi)專家亦指出，高端化、綠色化、智能化是化工行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向，行業(yè)應(yīng)聚焦關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

聚焦關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高端化

當(dāng)前，我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)品主要集中在中低端領(lǐng)域，高性能催化劑、高性能樹脂等高端產(chǎn)品供給不足，影響精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授林海波指出，精細(xì)化工高端化轉(zhuǎn)型升級(jí)要以提高我國(guó)精細(xì)化工技術(shù)水平為目標(biāo)，突破和發(fā)展高附加值精細(xì)化學(xué)品電化學(xué)制備技術(shù)，形成從基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)到典型應(yīng)用示范的“貫通式”全鏈條創(chuàng)新思路。

南京林業(yè)大學(xué)教授朱新寶舉例說(shuō)明，普通環(huán)氧塑封料已不能滿足大規(guī)模集成電路的封裝要求，環(huán)氧塑封材料應(yīng)當(dāng)向高性能化發(fā)展。為此，朱新寶研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多種電子級(jí)特種環(huán)氧樹脂關(guān)鍵單體，包括低氯含量柔性環(huán)氧樹脂、小分子功能性有機(jī)硅環(huán)氧樹脂、低氯含量耐溫型環(huán)氧樹脂等，在電子封裝、高壓絕緣、涂料油墨等領(lǐng)域至關(guān)重要，尤其是在低介電性、配方匹配性及低鹵素含量方面，滿足了高頻通訊和環(huán)保要求。

生物基材料驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色化

林海波表示，發(fā)展精細(xì)化工已成為我國(guó)化工行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)，其創(chuàng)新技術(shù)及綠色化升級(jí)是我國(guó)化工行業(yè)的重大戰(zhàn)略需求。

橡膠助劑作為橡膠加工中的精細(xì)化工材料，是天然橡膠或合成橡膠在轉(zhuǎn)化為各類橡膠制品過(guò)程中不可或缺的添加劑。中國(guó)橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)橡膠助劑分會(huì)秘書長(zhǎng)王延棟認(rèn)為，未來(lái)中國(guó)橡膠助劑產(chǎn)業(yè)要以實(shí)現(xiàn)最低消耗、最高效率、最大的產(chǎn)值為目標(biāo)，向綠色化、低碳化、精細(xì)化、節(jié)約化方向發(fā)展。為此，他建議要推進(jìn)行業(yè)生物基材料發(fā)展，通過(guò)上下游結(jié)合方式優(yōu)化橡膠制品的配方體系。

生物基材料是收集碳、固定碳、高效利用碳的有效載體。大連理工大學(xué)教授張淑芬介紹：“我國(guó)是淀粉生產(chǎn)大國(guó)，庫(kù)存儲(chǔ)備糧替代、不可做為食品和食料的植物資源開發(fā)完全可以滿足生物質(zhì)作為功能助劑的需求。因此研究開發(fā)高效、低成本、大規(guī)模農(nóng)林生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，能夠生產(chǎn)發(fā)展生物基新材料和化工產(chǎn)品等。發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，是制造綠色助劑有效途徑，可幫助減輕對(duì)石油資源依賴度和環(huán)境壓力。”

工藝設(shè)計(jì)需要走向智能化

過(guò)去在研究化工生產(chǎn)的時(shí)候，采用的研究范式是試錯(cuò)優(yōu)選，需要多次嘗試，經(jīng)歷多重失敗后才能成功，這種方法在精細(xì)化工領(lǐng)域效率偏低。

對(duì)此，專家普遍認(rèn)為，工藝設(shè)計(jì)智能化將是行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向。中國(guó)科學(xué)院院士、大連理工大學(xué)教授彭孝軍表示：“未來(lái)的化工領(lǐng)域要采用科學(xué)計(jì)算和人工智能的方法盡量減少犯錯(cuò)的概率，用最小的代價(jià)去預(yù)測(cè)和篩選分子。只有實(shí)現(xiàn)變革，才能夠真正實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑，最后領(lǐng)跑化工行業(yè)發(fā)展。”

“在當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造方法已難以滿足市場(chǎng)對(duì)高效、環(huán)保、高精度化學(xué)品的需求。因此，研究引入人工智能算法、高通量合成技術(shù)、自動(dòng)智能合成及量子化學(xué)計(jì)算等數(shù)字與智能技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)小分子和催化劑的智能化設(shè)計(jì)與高效合成。”大連理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)陶勝洋介紹道。

據(jù)悉，陶勝洋研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了智能設(shè)計(jì)與合成平臺(tái)，開發(fā)了可用于催化劑預(yù)測(cè)和合成工藝優(yōu)化的新型算法，實(shí)現(xiàn)了從分子設(shè)計(jì)到合成路徑優(yōu)化的全鏈條智能化，不僅提高了化學(xué)品的合成效率與質(zhì)量，還降低了研發(fā)成本與環(huán)境污染，推動(dòng)了化工產(chǎn)業(yè)的綠色和可持續(xù)發(fā)展。

對(duì)于橡膠助劑行業(yè)的智能化發(fā)展，王延棟指出，要利用數(shù)字化、智能化等現(xiàn)代新興技術(shù)，推動(dòng)橡膠助劑生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)向智能化生產(chǎn)，結(jié)合人工智能大數(shù)據(jù)模型，建立精細(xì)化工合成數(shù)據(jù)庫(kù)，將上下游相結(jié)合，優(yōu)化橡膠制品的配方體系。

論壇尾聲時(shí)，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)也透露，未來(lái)將積極組織精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)學(xué)研對(duì)接活動(dòng)，推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。