化工企业研发创新模式研究

＊陈其国韩春张世亮

（1. 江苏中能硅业科技发展有限公司 江苏 221004 2. 徐州恩华统一医药连锁销售有限公司 江苏 221000）

化工企业研发创新模式研究

＊陈其国1韩春2张世亮1

（1. 江苏中能硅业科技发展有限公司 江苏 221004 2. 徐州恩华统一医药连锁销售有限公司 江苏 221000）

针对化工企业的研发特点，探讨了如何确立化工企业新产品、新技术的研发方向和目标，以及在化工企业研发创新过程中的难点和工作思路。

化工；研发；创新；

企业是国家自主创新战略的重要力量，是“研究开发投入的主体、技术创新活动的主体和创新成果应用的主体”,随着国家对自主创新能力重视的提高，提升企业自主创新能力成为目前关注的重点。增强企业自主创新能力，关键是强化企业在技术创新中的主体地位，建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，不断增强其创新活力、提高其自主创新能力，对于建设创新型国家、实现“中国制造2025”目标和“供给侧改革”具有重要意义。

作为自主创新主体，企业的发展主要体现在两个方面，一是业务快速增长，主要包括利润等经济指标，另一个方面则是可持续增长。一个企业要实现长期、健康、稳定的发展，需通过持续的技术、产品、管理等创新才能不断提高企业市场竞争力和利润率水平，但企业所处行业和领域不同也导致了其技术、产品研发等创新活动具有不同的特点。

1.化工企业研发的特点

研发和生产不同，生产是制造过程，注重安全、质量、环保和通过精益等工业工程手段控制成本；研发注重创新过程，主要研究新技术、新产品、新装备和新服务。对于生产工作而言，目标容易确定和量化；而对研发工作而言，首先面临的问题在于如何确立方向和目标。化工企业的研发和制造业、软件业的研发一样，最终是提供让用户满意的产品，但和普通制造业、软件业的研发也存在显著的区别。在机械、信息等产业中，目前的趋势是产品研发和技术研发分离，通过产品平台化建设，建设一个产品系列平台，实现面向不同的、细分的市场群体；而对化工产品研发而言，产品研发往往即是新技术的研发，不同的化工产品采用技术路线和工艺很少相同，即便化工生产的单元操作相同，所使用主要设备相同其设备规格、型号、性能往往随产品、原材料、中间产品的物料化学和物理性质不同而变化。

2.化工企业研发课题来源

从企业管理的角度看，研发是一种投资活动，同样要求投资回报率，化工研发课题也同样来自于市场需求，包括企业内部和外部市场。广义上新产品开发包含服务、技术和新产品，狭义上的产品开发仅指新产品开发和技术开发。由于化工产品和化工生产的特殊性，其化工技术研发着重提高生产过程的安全、质量、节能降耗、环保、降低单位制造成本等方面。在这方面，“即使你不去创造新一代技术风潮，自然有别人去做”。

研发课题的立项一般与企业甚至集团的愿景、使命、任务、绩效目标和业务发展战略、近中期发展规划相适应，为企业的发展提供技术储备和支撑。对生产型化工企业而言，研发课题应首先满足现有产品的技术进步以实现节能降耗、降低成本、综合利用副产物和提升安全环保水平等，其次才是业务拓展，寻找新的利润增长点。在此过程中，应充分利用专利地图的作用，确立研发方向，缩短研发周期和节约研发资金。

(1)新产品开发。无论技术驱动的产品创新和市场驱动的产品创新，目的都是提供消费者满意的产品，为企业创造价值。企业产品创新应与产品生命周期相结合，但化工产业和电子、信息等新兴产业相比，产品生命周期长，例如作为基础化工行业的氯碱行业，产品周期长达几个世纪，未来仍然保持一定程度的增长。新产品的开发主要为开发具有更高品质产品和具有更好物理、化学性能的替代产品，保持企业的利润增长并拓展企业经营范围。除此之外，开发下游产品，实现系列化发展，有助于在市场波动时调整企业产品种类，提高企业的抗风险能力。

(2)新技术开发。①新型催化剂开发。从化工生产过程来看，化工生产可以概括为生成目标成品的反应过程和产品的分离和提纯过程。产品分离过程技术发展相对较缓，但反应过程发展相对较快。目前化工反应85%以上有催化剂参与，改进和开发新型催化剂成为企业技术进步和扩大生产的重要方面之一。通过改进催化剂实现原子经济反应或者提高选择性、降低反应温度、压力等方式降低产品成本，从而提高企业的市场竞争力。

通过研发和改进新型催化剂还可以实现在较低投入的情况下扩大产能，降低设备投入，从减少产品总成本中设备折旧费用实现降低成本的目标，例如索普集团通过采用羰基合成醋酸新型高效催化剂大幅度改善了醋酸合成过程中催化反应的速度，在不改变主要反应设备尺寸的前提下，产量大幅度提高，使原来设计能力25万吨/年的产量达到60多万吨/年。

②强化分离过程降低成本。在化工生产中，除经过化学反应得到目标产品外，主要就是目标产品和原料、副产物、催化剂的分离过程。在化工企业中，90%以上的化工设备投资是用于产品分离和提纯。设备的折旧费用和运行费用是产品综合成本的重要组成部分。近年来，超重力分离、分子精馏、膜分离等过程强化技术快速发展，将新型过程强化技术用于传统产业和新产品开发，有利于实现传统产业的技术进步和新产品开发中关键技术的突破，从而降低设备投资。此外，产品纯度也是企业市场竞争力的，通过新的过程强化技术，提升产品的纯度，也是从另一个方面提升企业竞争力。

③副产物回收综合利用。在化工生产过程中，首先是通过反应过程生成目标产品，通常在反应过程中，伴随有副产物生成的副反应，如果生产的副产物不能作为副产品销售，不但降低了原料利用率，还导致资源、能源浪费，同时副产物通常价格较低，降低了企业的经济技术水平。因此，目前研究原子经济反应和副产物综合利用生产高附加值的新产品或重新转化为生产原料，降低生产成本，成为企业的研究内容之一。例如，新安股份通过独一无二的“草甘膦-氯甲烷-有机硅”循环经济体系，实现了资源最大化的综合利用，是在业内拥有最高的有机硅和草甘膦毛利率的关键。

(3)助剂研究。在化工企业研发创新中，助剂配方研究也是一个方向。例如，对于传统产业氯碱行业，阿克苏诺贝尔公司通过技术进步，在传统产业上也维持了其利润率高于行业平均利润率。该公司通过内消旋酒石酸盐（mTA盐）取代传统抗结块剂亚铁氰化盐，可以使得氯碱厂在离子膜电解流程中进一步节能5%，既具备亚铁氰化盐的性能优点，又克服了其增加能耗的缺点，还可以杜绝电解槽的铁污染，延长电解槽离子膜和阳极的使用寿命，降低电解槽的能耗。同时mTA盐不含氰化物，不会有生成爆炸物三氯化氮的危险。

3.化工研发应注意的问题

(1)不宜过于注重理论研究。企业在进行化工研发课题的选择时，对于反应机理、催化机理等基础研究应慎重选择。一般来说，反应机理和催化机理研究的开展有利于开发新一代的反应器或者新型催化剂，提高反应效率。但该类研究难度高，要求研究人员在某一领域具有较高的学术造诣，同时，该类研究常常需要特定的测试和分析设备，价格较高，对于企业而言，此类设备利用率低，导致设备闲置浪费。此外，过于注重基础研究，容易导致新技术产业化过程变慢。

(2)加强校企合作。和高校、科研院所相比，企业在文献资料等资源上存在一定欠缺，同时企业研究偏重于应用研究，大型分析测试仪器价格昂贵、维护成本较高，同时若企业直接采购，设备利用率低，折旧成本高，通过加强校企合作，可以节约大量企业资源并充分利用高校和科研院所的人才和资源优势，实现强强联合。同时通过校企合作，也有利于新技术、新工艺的产业化，解决实际生产和新技术、新产品开发过程中遇到的难题。

(3)加强企业间交流合作。一般而言，企业间的竞争大于合作，但在新技术开发和新产品开发的初级阶段，由于市场的不确定性，研发风险较大，但该技术可能是替代现有产品和技术，企业间为提前布局，行业领先企业之间可以通过合作研发解决基础性课题，在此基础开展差异化竞争。

4.化工企业研发的趋势和难点

(1)新技术发展和新材料制备结合。目前化工新技术的研发常同新材料的研发结合在一起，从某种程度上来说，新技术由新材料的发展而推动。例如，离子膜烧碱的发展和离子膜的发展和性能紧密相关，分子筛膜用于醇水体系的分离，和膜材料的制备技术发展紧密相关。没有新材料出现，新的节能、高效分离技术难以使用，伴随满足新技术的新材料研发，新的分离技术获得突破并产业化。因此，新的分离技术在化工研发方面，常常需要和高校、研究院所开展合作，共同实现新技术的应用和开发。

目前，新的过程强化技术的应用往往是多学科融合的结果，呈现化学和材料等多学科相互交叉的特点，对研发人员的素质和知识积累要求也越来越高。

(2)产业化时间长。对于新技术开发，由于化工生产过程中独特的“放大效应”存在，工业化规模的生产制备常常需要经过小试、中试等放大过程。中试生产设备对于产业化开发而言，存在产量小、能量综合利用率低、副产物利用除安全和环保外综合利用考虑较少，导致整个产品研发过程投资大、风险高。

此外，对于新材料在化工过程中的使用，还需要考虑到新材料的物理化学性质、生产原料和中间品、产成品对材料的长期腐蚀等方面，需在生产安全前提下综合考虑。例如，就等离子膜烧碱技术而言，从1962年发明离子膜材料，到1980年在美国建立离子膜生产厂，经历了约18年的研发和产业化过程。从短期来看，投资收益率不高，对市场经济下的企业而言，面临资金投入和效益产出的压力。

5.小结

目前，研发管理正在发生变革，在走向成熟的“产品集成研发”管理体系中，产品开发和技术开发分离也同样适用于化工企业。但是化工企业存在不同的特点，化工产品生命周期长、投资大、风险高、产业化时间长，导致国内各企业的在新产品、新技术开发上意愿性低，更多希望通过引进技术、扩大规模的方式开展竞争。在新技术开发上，新技术和新材料的开发联系交叉，不仅需要理论上的创新，还需要研发资金投入，研发风险高，需加强产学研结合力度，企业和高校、研究所充分合作，利用双方资源，并充分发挥专利路线图的作用，节省研发资金、提升研发速度。

[1]胡汉芳．科研院所转制企业研发管理体系定位[J]．工程经济,2007(4):13-16．

[2]大卫·瑞尼著,吴金希译．企业产品创新[M]．知识产权出版社:北京,2009,第1版．

[3]刘平,吴新银,戚昌文．专利地图在企业研发管理上的应用[J]．研究与发展管理,2005,17(2):47-52．

[4]张建熙．国内有机硅厂属研究所得科研方向[J]．有机硅材料,2002,16(6):1-3．

[5]张英民,郎需霞,邵冰然等．国内外离子膜法烧碱生产技术综述（续完）[J]．氯碱工业,2008,44(3):1-8．

(责任编辑 王跃梅)

Research on R&D Innovation of Chemical Enterprises

Chen Qiguo1, Han Chun2,Zhang Shiliang1
(1. Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Development Co., Ltd, Jiangsu, 221004) (2. Xuzhou Nhwa United Chain Medicine Sales Co., Ltd, Jiangsu, 221000)

In view of the characteristics of R&D of chemical enterprises, this paper explicates how to establish the direction and target of R&D of new products and technologies in chemical enterprises, and the dif ficulties and working ideas in the process of R&D innovation are also discussed.

chemical；research and development；innovation

T

A

陈其国（1978～），男，江苏中能硅业科技发展有限公司；研究方向：多晶硅生产管理和研究。