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我国开发高纯化学品平台型先进技术

文章来源：中化新网更新时间：2024-12-19 13:22:59

以高纯化学品为原料的高端应用领域正在吃上越来越多的国产“细粮”。12月14日，在北京化工大学化学工程学院举行的“发展新质生产力，聚焦高端化学品”座谈会上，刚刚获得2024年度何梁何利基金奖的北京化工大学教授李群生表示，我国已成功开发高纯化学品产业化制备平台型技术并在部分领域取得全球领先，随着越来越多种类高纯化学品完成产业化制备，未来将实现全面领先。

高纯/超高纯化学品是电子信息、航空航天等多个高精尖领域发展所必需的关键基础原料。我国在该领域曾长期落后于发达国家，相关产业发展受到严重制约。“2008年时，我们不得不以约1万元/吨的价格出口粗硅，再以约350万元/吨进口高纯硅。”李群生介绍说，造成这一局面的根本原因在于当时分离与提纯技术不过关。

分离与提纯是高纯/超高纯化学品制备的关键环节。许多高端应用领域对化学品纯度要求极高，杂质含量仅为普通化学品的约百万分之一，提纯难度极大，国内长期无法突破。李群生带领团队数十年如一日，开展了大量的科研攻关工作和产业化工作，破解了一系列“卡脖子”难题。他们发明了核心高效分离提纯元件、高效抗杂质渗入技术以及多维度多相精馏强化及多阶梯节能新技术，解决了高黏物系制造低效低纯、堵塞停产等世界性工程难题，最终形成了高纯/超高纯化学品精馏关键技术，实现了高纯化学品的稳定生产。

应用该成果，李群生主持设计建成了3000吨/年纯度达99.99999999%（10N级）的高纯硅装置，打破了国外垄断，使我国摆脱了对进口高纯硅的依赖，还极大地提升了在该领域的国际竞争力。在此基础上，他们开发了新一代硅基材料乙硅烷生产技术，产品价格达1500万元/吨，国内市场占有率达55%，结束了严重依赖进口的局面。

截至目前，高纯/超高纯化学品精馏关键技术成果已在22家企业中成功应用。据不完全统计，近3年新增销售额119亿元，新增经济效益27.1亿元，减少CO₂排放24万吨。经多位院士专家鉴定，该成果“核心技术处于国际领先水平”。

李群生表示，该团队已完成多个高纯/超高纯化学品的制备及产业化工作。且在产品质量、成本、能耗等多个方面实现全球领先。“我们开发的技术是一种平台型技术，可用于众多高纯化学品的工业化制备。”他说，“虽然目前国外可量产的高纯化学品种类仍然多于我们，但在我们已经攻克的种类，我们均占据优势。现在我们正一个个地做，未来有望实现全面领先。”

据悉，相关技术成果在2004年和2020年两获国家科技进步二等奖，并历获2022年度中国专利奖金奖、中国化工学会科技进步一等奖，2023 年度中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、中国发明协会一等奖等。以此为基础，李群生团队申请发明专利48件（其中美国专利 2件），发表论文202篇、专著1部。

李群生同时提醒，对这种具有战略价值的平台型关键技术，希望国家加强知识产权保护，乃至限制技术出口，以巩固我国在相关领域的竞争优势。