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中圣科技:提“质”步稳 上“新”有道

2024-04-12 11:46 中国发展网 陈菲
中圣科技 新质生产力

摘要:中圣科技以坚定的实业报国理念和铿锵有力的步伐探索着高质量发展之路。

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中圣科技(江苏)股份有限公司外景

陈菲

中国发展网记者 成静

在中圣科技(江苏)股份有限公司的展厅里,“达致中和,道承圣业”这8个隶书墨字,既凝聚着中圣科技继承中华优秀传统文化的深厚底蕴,又传递着其“在追求真理和谐中获得成功,在创建学习型企业时不断成长”的精神内涵。秉持着这一信念,中圣科技以坚定的实业报国理念和铿锵有力的步伐探索着高质量发展之路。

在化工人的视野里,冷热交换装备的传热性能直接影响到整个化工单元的能耗。中圣科技的创始人郭宏新则将传热设备的性能发挥到了极致。依托高效传热技术,该公司形成一系列的核心技术及成套装备。从化工园区绝热管道的“棉拖鞋”,到解决青藏铁路冻土区路基变形难题的“热棒”,中圣科技将传热技术应用到了超越业界想象的众多场景之中。

中圣科技董事长郭宏新在观察热棒实验数据

  传热+高效:为企业解决实际问题而创新

世纪80年代,在昔日南京化工学院的热管实验室里,郭宏新开启了与热管为伴的探索之旅。

“热管技术最早是应用在航天领域的,为解决航天器面向太阳和背向太阳的温差问题,国际上开始对热管进行研究。”郭宏新介绍说,人造卫星等航天器在宇宙空间中内外温差超过160℃,极易造成材料形变导致开裂,科学家在航天器的外层制作了一个负压含有液体的空腔薄壁,也就是热管,将向阳面的热量迅速传递到背阳面,成功解决了这一棘手难题。

热管技术的原理看似简单,在解决实际问题时却发挥着巨大的作用,也展现出广阔的应用前景。“当时,我们利用热管技术帮助学校周边的不少乡镇企业实现了节能降耗、增产增效。”郭宏新说,每逢休息日,他便化身“星期日工程师”,初步尝试用技术创新帮助社会解决问题。

当时,国内热管技术的应用尚不普及,尤其是高效传热的技术和产品都被国外公司所垄断。“自己的技术还是要自己转化,才能完全发挥创新的意义和价值。”这一想法在郭宏新心头生根,萌发了走出“象牙塔”的决心,创办科技型企业,深耕高效传热技术,最终硕果累累,创新技术与企业生产实践紧密结合,终成一股破土之势。

1997年,扬子石化的乙烯要从码头输送到罐体,管线全长7000米,输送的乙烯是零下104℃,一旦有热量进入管道,就会导致管道乙烯气化膨胀引发爆炸危险。当时国外公司给出的方案,报价是整条输送管线造价的3倍。为了给企业解决问题,郭宏新带领团队,从热管原理出发,开创了低温保冷管托和高温绝热管托的组合技术,让低温管道不再结冰,高温管道热损由每千米30℃降到了7℃,工程造价也仅为国外公司的1/3。就这样,郭宏新帮客户把问题给解决了。从此,郭宏新的创业之路就从为管道“保温”开始,全方位地为企业开启了创新型技术服务。

“新质生产力倡导的一个方面就是要为传统企业解决问题,让老企业焕发新活力、产生新效益。”郭宏新说。多年来,他带领中圣科技持续攻关化工材料及清洁能源装备、工业节能环保、热棒冻土治理、热电联产等领域的前沿技术,承担了大型国有企业、行业龙头所委托的多项关键装备国产化研究及技术成果转化项目,实现了对苯二甲酸(PTA)、大乙烯、乙二醇以及醋酸、锂电池电解液行业的成套设备国产化。中圣科技也成长为拥有近200项专利、10多家下属子公司、近3000名员工的集团企业,成为以万华化学为代表的多家国内龙头企业的金牌战略供应商,同时打开了国际市场,与巴斯夫、壳牌等跨国公司建立了多年的全球战略合作伙伴关系。

国内企业代表在中圣科技参观。 (张育 摄)

  传热+融合:为改变行业前途命运而创新

在成功解决扬子石化输热管道“保温”难题后,又一项艰巨的任务交到了中圣科技的手中,那就是解决工厂“火炬”排放问题。

2002年,郭宏新在和企业交流时发现,为了确保安全生产,企业将炼化过程中产生的废气通过火炬在空中燃烧。然而,这些火炬排放的有毒废气燃烧不完全,给生态环境带来了严重污染。风一吹,雨一来,废气飘入空中,是呼吸系统的重度污染源;落入地下,又污染水土、蔬菜和粮食。这些火炬既增加了污染排放,又浪费了能源,还使企业每年不得不支付高额的排污费用。

“这个能源浪费是巨大的,解决这一问题对于缓解能源紧张和保护环境都至关重要。”郭宏新在寻求解决思路时首次提出了“效益型环保”的概念。

他带领技术专家刻苦攻关,研发出石油化工装备火炬气回收系统,获得了“火炬气回收排放自动控制水封阀系统”和“低热值、酸性气体燃烧排放火炬头”两项国家发明专利。以扬子石化为例,在保证生产厂区21套工艺装置平衡安全运行的情况下,中圣科技帮助他们成功“灭掉”了6个火炬,获得了环境效益和经济社会效益的双赢。该系统被评为国家重点环境保护实用技术示范工程,并被列为国家环保重点新产品。火炬气回收技术也被纳入“十一五”国家科技支撑计划项目,不仅在国内石油化工、煤化工、冶金等行业大量推广,还在国际上获得认可。火炬气回收成套装备出口土库曼斯坦等国家,中圣科技也成为壳牌的框架协议合作供应商。

巴斯夫客户在中圣科技调研考察

“效益型环保”的创新理念逐渐成熟,逐渐发展成为“增产型节能、效益型环保”的完整模式。“过去,我们认为环保就是要投入、要花钱。而实际上,环保是创造效益的过程。现在,我们认为节能是最大的环保,废水、废气等只是放错了地方的资源,而让废弃物产生价值的核心是创新。”郭宏新进一步阐释着理念的内涵。中圣科技也搭载着这一理念,将更多科技成果转化为产业实力,为绿色低碳循环经济的发展持续注入力量。

2007年,国内光伏产业快速发展,多晶硅项目大量上马,行业长期以来面临的成本高、污染严重、能耗大等问题日益凸显。特别在多晶硅的生产过程中,约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅,同时还产生大量的四氯化硅等副产品。“即便采用国际先进技术,每生产1吨多晶硅也会产生近4吨的四氯化硅,而四氯化硅遇潮湿空气则会分解为硅酸和剧毒气体氯化氢,其危害不可小觑。”郭宏新知道想要解决这一问题,必须从核心技术上创新突围。

“创新就像竹子生长一样。竹子具有超强的生命力,合适的土壤就可让其一夜之间生根发芽,顽强地生长出一片竹海,形成创新的生态。即使被砍伐,春天来临时,竹子依然能重新生长,因为它的地下根茎已深深扎根于创新的沃土之中。”郭宏新说。面对国外技术的层层封锁,他率领团队从零开始攻克难题,仅用时一年左右就研发出可以从根本上解决多晶硅行业难题的冷氢化反应器。这一创新技术可以将多晶硅生产过程中产生的四氯化硅转化为原材料三氯氢硅,并且能够在装置内实现循环利用,从根本上解决了有毒有害副产品大量产生的问题。

2008年,采用中圣科技冷氢化技术的多晶硅项目实现了大规模量产,成功解决了多晶硅生产过程中产生的副产品四氯化硅的剧毒问题,同时也大幅降低了生产成本。这一技术的成功应用,使得太阳能成为真正的清洁能源。

中圣科技研发的多晶硅冷氢化反应器

在第一代冷氢化反应器投入使用的同时,中圣科技又快马加鞭地启动了第二代反应器的研发工作,通过扩大生产规模进一步降低多晶硅的生产成本。从2008年10台第二代单台年产2万吨三氯氢硅反应器正式投产,到2010年4台第三代单台年产5万吨三氯氢硅反应器正式投产,再到2012年5台第四代单台年产10万吨三氯氢硅反应器正式投产……多晶硅的生产规模不断扩大,生产成本也在持续下降。如今,郭宏新领导的团队正在积极研发新技术,第八代冷氢化反应器已经面世,生产规模更大、效率更高、成本更低。

此外,在能源领域,中圣科技也实现了国家重大能源装备的自主设计、制造,保障了国家能源安全和国家能源战略实施。

我国大型液化天然气(LNG)接收站的建设起步较晚。初期,我国引入LNG接收站时,陷入了国外公司垄断的泥沼,面对着供货渠道单一、供货期长、采购受限等诸多难题,如行走泥潭,难以前行,阻碍着我国LNG产业的腾飞。

2010年前后,我国相继建成了10座LNG接收站,但其核心装备却依赖进口,尤其是LNG气化器,长期被少数国外公司所垄断,如一道难以逾越的障碍,挡在我国LNG产业的发展之路上。

为确保国家能源安全,关键装备国产化的重任交到了中圣科技的手中。2012年,国家发改委、国家能源局重点推进LNG气化器国产化项目,受中石化天然气公司、中海油气电集团的委托,中圣科技依托天津LNG接收站、广西北海LNG接收站、山东青岛LNG接收站项目建设,开始了LNG气化器国产化研发。

“如果说国家队做创新的参天大树,那我们民营企业就做这些铺天盖地的竹海。如果每个民营企业都创新,竹海也是一道风景。”郭宏新回忆起接受任务时的感受。经过3年研究,中圣科技于2015年5月成功研制出国内首台开架式气化器,并在广西北海LNG项目中使用。此时,中圣科技再次成为大国重器核心技术的破局者,相继突破了中间流体型气化器和浸没燃烧式气化器的制造技术,成为能同时生产制造三种类型LNG接收站核心设备的企业。

目前,中圣科技已在多个省份的LNG接收站成功应用100多台LNG气化器,为LNG产业的发展和国产化进程打下了坚实基础,也使得国内LNG接收站的建设方在使用国产化设备时有据可依,产生了巨大的经济效益和社会效益。

在此基础上,中圣科技还开发了BOG再冷凝工艺和BOG再冷凝器,以及LNG冷能梯级综合利用技术,并大力推进LNG冷能综合利用项目。目前,中圣科技正在天津南港和浙江六横,投资建设LNG冷能综合利用示范工程,推动打造基于LNG冷能综合梯级利用的绿色产业集群。

国家重点示范工程——扬子石化中圣火炬及火炬气回收系统

  传热+跨界:为助力国家重大工程而创新

谈及中圣科技最骄傲的创举,不能不提解决青藏铁路建设的冻土难题。2002年,青藏铁路建设面临高寒、缺氧和冻土三大难题,其中冻土问题尤为棘手。青藏高原的冻土层,在寒冬时节冰冻膨胀,在夏日融化沉降,给铁路路基带来扭曲变形的困扰。

正值央视《对话》节目中讨论此难题之际,正在观看的郭宏新灵感乍现,觉得这正是高效传热技术所能派上用场之处。他反复推敲,提出了治理冻土的妙计——在冻土层,将热棒插入路基,热棒内的液态工质沸点较低,可在寒冷的冬季将冷空气储存于地下,使冻土越冻越实。这样一来,到了夏天,冻土也难以融化,路基变形的难题也就迎刃而解。

这一设想备受重视,经过3个寒季的研究、试制和野外测试,最终转化成专利技术产品——带中心测温管的低温热棒,也就是热棒技术。这一技术成功解决了青藏铁路冻土层冬季冻胀、夏季融沉的世界性难题,被指定为青藏铁路冻害处理的唯一技术储备。热棒技术的成功应用不仅降低了铁路工程造价,还避免了对冻土生态环境和资源的破坏,为保护青藏地区生态环境做出了不可或缺的贡献。该技术被评为中国科学院改革开放40年40项重大标志性科技成果,并荣获国家科技进步奖二等奖,还作为技术创新的优秀应用案例,收录进江苏中学物理课本中。

10多年来,数以万计的热棒在青藏高原排列整齐,守护着铁路上行驶的列车,为这片地区筑起了一道绿色的生态屏障,构成了青藏高原独特的风景线。如今,热棒技术已经在全国多个冻土地区应用,为200千米铁路、100千米公路、400千米石油运输管线保驾护航,还走出国门应用于国外的输油管道和机场工程建设中,为世界各地带来了可持续发展的技术红利。

  传热+责任:为社会贡献企业价值而创新

“做企业不只是为了追求经济效益,还应该承担社会责任,要做一家负责任、有担当的科技创新型企业”。多年来,中圣科技一方面以振兴民族工业为己任,通过不断技术创新,帮助社会、传统企业解决问题;另一方面也持续探索各种形式,为社会贡献力量,将创新之火点燃于社会责任的广阔领域。

2004年,中圣科技主动接收了一家濒临倒闭的福利企业,为27名残障工人提供工作。

2010年,玉树地震,中圣科技捐助价值300万元的热棒,用于灾后重建。

2020年,面对突如其来的新冠疫情,除捐赠物资外,中圣科技快速建立应急供汽保障机制,制订疫情防控重点物资生产企业单独供热的运行方式和技术措施,开辟供热直通车。

2021年7月,南京疫情防控形势异常严峻,中圣科技组织20多名技术精湛焊工及研究院技术核心力量,支援南京市公共卫生医疗中心紧急供氧工程设施工程建设。他们用不到一天的时间,搭建了全部工程设施,保质保量完成了各项支援任务,使扩建病房具备用氧条件,准时将氧气“送”到病房。中圣科技还派遣车间骨干驻扎院区,进行24小时轮班值守,为医疗中心应急供氧工程的平稳正常运行日夜护航,向党和人民交上了一份满意的答卷。

从接收濒临倒闭的福利企业、为残障工人提供工作,到在灾难面前慷慨解囊、助力灾后重建,再到在疫情之下快速建立应急供汽保障机制、为社会贡献一份力量,这一切,如同一幅幅动人的画卷,彰显中圣科技“做一家负责任、有担当的科技创新型企业”的使命。

创新是企业的灵魂。未来,中圣科技将继续以创新为动力,不断推动融合创新和业务创新,以责任为使命,为构建更加和谐、繁荣的社会,为新质生产力的蓬勃发展贡献力量,成为新时代的重要推动者和引领者。

中圣科技热棒技术为青藏铁路保驾护航

 

责任编辑:成静


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