□ 本刊記者 任 卓 徐俊峰
楊為民,中國工程院院士,上海石油化工研究院院長,“綠色化工與工業(yè)催化”國家重點實驗室主任。
主要從事石油化工技術的應用基礎研究與工程開發(fā),在石油化工綠色生產(chǎn)、資源優(yōu)化、節(jié)能降耗新技術開發(fā)方面開展了創(chuàng)新性工作,研究成果在45家企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)應用,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟和社會效益,為我國化工綠色、低碳技術創(chuàng)新作出了重要貢獻。研究成果獲國家技術發(fā)明二等獎兩項、國家科技進步二等獎一項、中國專利金獎一項、中國專利銀獎一項及省部級科技進步一等獎六項。
本刊記者:請您結合自身實踐,談談十年來中國石化在煉油化工領域取得的成就和突破。
楊為民:十年來,中國石化取得了一批標志性、戰(zhàn)略性的科技創(chuàng)新成果。高效環(huán)保芳烴、甲醇制烯烴(SMTO)等成套技術攻關和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實現(xiàn)重大突破,為支撐經(jīng)濟社會高質量發(fā)展作出了重大貢獻;以乙苯/苯乙烯、丙烯腈技術為代表的綠色化工新技術引領石化產(chǎn)業(yè)轉型升級,多項技術成果在國內(nèi)外大型石化裝置上成功實現(xiàn)工業(yè)應用,部分技術達到國際領先水平;高性能碳纖維等一批關鍵材料填補國內(nèi)空白,全新結構分子篩創(chuàng)制、國際標準制定等方面實現(xiàn)“零的突破”,充分發(fā)揮了科技創(chuàng)新支撐引領產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的關鍵作用。
從2013年開始,我與我的團隊開始了新結構分子篩創(chuàng)制的探索研究。分子篩催化材料的發(fā)明與應用往往會帶來石化技術的跨越式發(fā)展。國際知名能源化工公司都十分重視分子篩材料的開發(fā),并創(chuàng)制了一批引領石化技術發(fā)展的新結構分子篩材料。而我國企業(yè)界在這方面長期處于空白。
為了填補這方面空白,我們利用材料基因工程方法,結合先進的高通量分子篩合成與表征系統(tǒng),實現(xiàn)分子篩材料的高效合成與篩選。歷經(jīng)兩萬余次的試驗,團隊先后合成出30余個以中國石化命名的SCM系列新型分子篩。
2018年,我們創(chuàng)制的SCM-14和SCM-15分別獲得國際分子篩協(xié)會(IZA)授予的結構代碼SOR和SOV,使中國石化成為我國首個獲得分子篩結構代碼的企業(yè)。在此基礎上,團隊再接再厲,2021年以SCM-14分子篩為活性組元的新一代催化劑成功應用,實現(xiàn)國內(nèi)原創(chuàng)新結構分子篩的首次工業(yè)化應用。這兩個“首次”證明了中國石化在基礎研究和前沿領域大有可為,也更加堅定了我深入開展新結構分子篩創(chuàng)制和性能研究的信心。
本刊記者:過去談到化學工業(yè),經(jīng)常會與環(huán)境污染等意象聯(lián)系在一起。如今,綠色工業(yè)、綠色化工已經(jīng)成為我國化工行業(yè)的發(fā)展方向。作為“綠色化工與工業(yè)催化”國家重點實驗室主任,請您談談對于石化工業(yè)綠色發(fā)展的體會?
楊為民:當前,全球資源和環(huán)境保護要求日趨嚴格,綠色化工是未來的必然選擇。要根據(jù)我國的資源特點開發(fā)綠色化工技術,以提高技術與產(chǎn)業(yè)的競爭力。發(fā)展綠色化工技術、推進可持續(xù)發(fā)展是我國化工領域科技工作者共同的目標,也是我們不懈努力的科研方向。
我們依托上海院,建立“綠色化工與工業(yè)催化”國家重點實驗室,面向石油和化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的國民經(jīng)濟重大需求,針對化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能的關鍵技術問題,以開發(fā)綠色化工及先進工業(yè)催化新技術為目標,力爭建成具有國際影響力的應用基礎研究和產(chǎn)業(yè)化技術創(chuàng)新基地。作為國家級創(chuàng)新平臺,重點實驗室將針對化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能的關鍵技術問題,以開發(fā)綠色化工及先進工業(yè)催化新技術為目標,力爭建成具有國際影響力的應用基礎研究、產(chǎn)業(yè)化技術創(chuàng)新基地和人才培養(yǎng)基地。
自1994年以來,我一直從事綠色化工領域的基礎科學、新技術及產(chǎn)業(yè)化研發(fā)工作,在原料多元化乙苯綠色生產(chǎn)、稀乙烯資源高效增值轉化、新結構分子篩創(chuàng)制等方面開展研究。多年的科研經(jīng)歷讓我深刻體會到,石油石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開自主創(chuàng)新,我們必須始終秉承科技報國的初心,將“國之所需”與“我之所能”結合起來,把創(chuàng)新工作融入國家和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大局,不斷推動創(chuàng)新成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,用綠色化工技術真正解決國家和經(jīng)濟社會發(fā)展中的實際問題,才能實現(xiàn)創(chuàng)新工作的價值,真正讓科技服務國家發(fā)展、滿足人民需求。
本刊記者:您長期從事催化新材料和催化新反應研究,創(chuàng)新發(fā)展了多種新型分子篩和復合氧化物催化材料,開發(fā)的催化劑及催化反應工藝在40多家企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)應用。請您分享一下推動科研成果實現(xiàn)工業(yè)轉化的寶貴經(jīng)驗。
楊為民:央企的科技創(chuàng)新工作主要是服務經(jīng)濟社會發(fā)展的,要在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、創(chuàng)建新理論、取得新突破的基礎上,把技術成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,真正解決國家和經(jīng)濟社會發(fā)展中的實際問題。
在成果轉化過程中,我認為最關鍵的是要確保技術的先進性和安全可靠性。
一方面,要確保技術先進。成套技術涉及多專業(yè)、多學科、多個團隊的協(xié)同攻關,絕不能自我封閉、單打獨斗,要有一套既符合科研規(guī)律、又能激發(fā)內(nèi)生動力的團隊合作機制。上海院建立了重大科技攻關項目“矩陣式”攻關模式,把催化劑研發(fā)、工藝設計、中試評價、表征分析等各領域骨干力量集結起來,組建攻關團隊,同時充分利用中國石化一體化優(yōu)勢,加強科研單位與工程設計單位、生產(chǎn)企業(yè)的深度合作,形成“大兵團”作戰(zhàn)的攻關合力,確保成套技術快速開發(fā)、水平先進。
另一方面,還要確保技術安全、可靠。新技術的開發(fā)往往沒有成熟的經(jīng)驗可借鑒,需要通過嚴謹?shù)目茖W試驗對技術效果、安全風險、經(jīng)濟性等關鍵指標進行詳細評估,確定最佳技術路線,并通過工程化研究,為工業(yè)裝置設計和建設提供依據(jù)、積累經(jīng)驗,確保裝置順利開車和穩(wěn)定運行。這其中任何一個環(huán)節(jié)都容不得一絲馬虎大意,需要建立一套科學的研發(fā)管理機制,嚴把科研質量關。上海院堅持實施科研項目“門徑式”管理,遵循技術開發(fā)和轉化的客觀規(guī)律,對科研項目的立項、關鍵技術的攻關和放大等過程實施嚴格的技術審查。抓好小試、模試,特別是中試和工業(yè)試驗階段的技術論證,層層把關,確保成套技術在生產(chǎn)企業(yè)安全、可靠地落地轉化,成為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實生產(chǎn)力。
本刊記者:您認為當前我國石化工業(yè)發(fā)展形勢如何?在行業(yè)發(fā)展的進程中,中國石化作為大型央企可以作出什么貢獻?
楊為民:我國石化工業(yè)經(jīng)過70多年的發(fā)展,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。與此同時,在產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化和轉型發(fā)展的大趨勢下,行業(yè)“低端過剩、高端短缺”的突出矛盾仍然存在,資源高效利用與清潔轉化的問題制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在高端電子化學品、新能源用高性能材料、醫(yī)用可生物降解材料等高端化學品生產(chǎn)技術方面還存在差距,綠色化工“卡脖子”技術亟待突破。
面向加快經(jīng)濟社會高質量發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標等新任務新要求,石化工業(yè)亟需加快高質高效、低碳低耗、綠色化、高端化轉型升級,加速傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級,培育產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的新動能,在國際市場競爭中贏得主動權,確保石化工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈安全自主可控。
當前,我國石化工業(yè)正迎來轉型發(fā)展的機遇期。中國石化緊抓機遇,提出建設“化工新材料”原創(chuàng)技術策源地,一批關鍵核心技術、“卡脖子”技術正在奮力攻關,新能源、新材料技術培育不斷強化,基礎研究和前沿技術領域奮起直追,科技創(chuàng)新引領高質量發(fā)展的步伐持續(xù)加快。未來,依托先進的技術、上下游一體化、人才集聚等優(yōu)勢,中國石化的科技水平、創(chuàng)新能力將迎來新的躍升,人才創(chuàng)新效能進一步釋放,能源化工領域重要人才集聚中心和創(chuàng)新高地加快形成,必將在支撐我國石化產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展中發(fā)揮更大作用,為實現(xiàn)高水平科技自立自強、建設新時代能源強國貢獻更大力量。