——記集團公司首席專家、石科院全國重點實驗室主任宗保寧"/>
本刊記者 洪晨曦 王鈺杰 彭 展 通訊員 胡 漪 李翼駿
宗保寧
中國石化集團公司首席專家、石油化工科學研究院全國重點實驗室主任。帶領團隊研發(fā)國內首套漿態(tài)床蒽醌法過氧化氫成套生產(chǎn)技術,建成2萬噸/年工業(yè)示范裝置;研發(fā)磁穩(wěn)定床反應器,在國際上首次實現(xiàn)工業(yè)應用;開發(fā)己內酰胺綠色生產(chǎn)技術,使我國尼龍由主要依賴進口成為世界第一生產(chǎn)大國。開發(fā)碳四利用新技術,使中國石化硫酸烷基化技術優(yōu)于國外技術。
“很高興在咱們企業(yè)生產(chǎn)一線見到科學家,你們辛苦了!”2024年1月3日,集團公司黨組書記、董事長馬永生在湖南石化調研期間,深入年產(chǎn)60萬噸己內酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級轉型發(fā)展項目現(xiàn)場。在這里,馬永生與宗保寧握著手,交談起來。
宗保寧是石油化工科學研究院全國重點實驗室主任,為了保證湖南石化己內酰胺項目順利建成投產(chǎn),他帶著石科院30名專家組成的開車團隊駐守現(xiàn)場40余天。
1月23日,帶著對“背后的故事”的好奇,記者走進宗保寧在石科院的辦公室,映入眼簾的是一摞摞書籍和資料紙堆,幾乎頂?shù)教旎ò?。“書山”中,宗保寧坐在一把頗有年頭的木椅子上,埋頭專心批改論文?!斑@老伙計是30多年前剛參加工作時分配給我的,坐習慣了,一直舍不得換?!边@位集團公司首席專家撫摸著磨得發(fā)亮的椅背說,“基礎研究正像坐冷板凳,幾十年都得坐得穩(wěn)、坐得住,才能成大事?!?/p>
多年來,宗保寧聚焦服務國家重大戰(zhàn)略需求和支撐集團公司高質量發(fā)展需要,潛心鉆研己內酰胺綠色生產(chǎn)成套新技術,推動我國石化產(chǎn)業(yè)技術不斷升級革新。
國家技術發(fā)明獎一等獎、中國青年科學家獎、何梁何利基金科學與技術進步獎、首屆全國創(chuàng)新爭先獎、中國石化科技創(chuàng)新功勛獎……縱使榮譽加身,宗保寧心里卻不會掀起太多波瀾,因為他的心里早已填滿對科研的熱愛和專注。
“科學研究只有搬下高閣,為實踐服務,才能真正實現(xiàn)其價值!”宗保寧是這樣說的,也是這樣做的。
宗保寧在分子篩合成實驗室。 胡慶明/攝
2023年12月15日,湖南石化年產(chǎn)60萬噸己內酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級轉型發(fā)展項目全線順利貫通,一次性開車成功,標志著全球單套產(chǎn)能最大、技術領先的己內酰胺生產(chǎn)研發(fā)基地建成投產(chǎn)。該項目不但為破解“化工圍江”交上合格答卷,而且產(chǎn)能翻倍,排污和綜合能耗大幅降低,實現(xiàn)傳統(tǒng)石化產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化、一體化轉型升級。
“整個項目有幾千臺泵、上萬個閥門,只要一臺設備不過關、一個流程打不通,裝置就開不起來?!弊诒帋ьI開車團隊一直盯在現(xiàn)場,為項目順利投產(chǎn)保駕護航。
亮眼成績的背后,離不開中國石化具有自主知識產(chǎn)權的新一代己內酰胺綠色生產(chǎn)成套技術,更離不開以宗保寧為代表的己內酰胺人30余年的嘔心瀝血。
20世紀80年代,我國尼龍還全部依賴進口?!爱敃r人們哪里穿得起襯衫呢?都買個假領湊合。”宗保寧感慨地說。
尼龍是重要的服裝面料原料,己內酰胺則是尼龍的重要原料。彼時國家花費上百億元從國外引進了3套年產(chǎn)5萬噸己內酰胺生產(chǎn)裝置,但規(guī)模小、產(chǎn)量低,生產(chǎn)成本更是高到令人咋舌,一度陷入連年虧損的窘境?!懊磕旯馐沁\轉設備就虧損得嚴重!”宗保寧說。
為此,石科院等單位聯(lián)合國內高校,組建挖潛增效技術服務團隊,開展己內酰胺生產(chǎn)技術攻關。宗保寧所在的閔恩澤院士組織的專家團隊,肩負著信任和期望,終于在2008年實現(xiàn)一步法生產(chǎn)己內酰胺。
創(chuàng)新之路步履不停,宗保寧及團隊堅信己內酰胺反應過程可以進一步優(yōu)化。新環(huán)己酮、過氧化氫項目……翻過一座座科研高山后,還有更廣袤的天地等待探索。
2010年,在宗保寧牽頭組織下,石科院科研團隊完成環(huán)己烯酯化加氫制環(huán)己酮技術實驗室研究。隨后,與湖南石化科研團隊合作,前后歷時8年完成中試、工藝包編制、詳細設計、工程設計、本質安全研究,再用3年建設工業(yè)生產(chǎn)裝置,終于在2023年底順利實現(xiàn)一次開車成功,為全球單套產(chǎn)能最大、技術領先的己內酰胺生產(chǎn)研發(fā)基地建設畫上圓滿的句號。
這一技術不僅是中國石化“十條龍”科技攻關項目,更屬全球首創(chuàng),顛覆了傳統(tǒng)的環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮工藝技術路線,采用全新的反應原理,大幅提高碳原子和氮原子利用率,為國內己內酰胺產(chǎn)業(yè)鏈轉型升級提供了重要技術支撐。
生產(chǎn)己內酰胺過程中需要大量雙氧水,而我國雙氧水制備技術長期受制于人。石科院與企業(yè)深度合作,通過產(chǎn)銷學研用一體化攻關,宗保寧及團隊用20年時間成功研發(fā)漿態(tài)床蒽醌法制雙氧水技術,實現(xiàn)雙氧水裝置本質安全生產(chǎn)。
“有一次,湖南石化雙氧水裝置員工對我說,你們研發(fā)的技術太好了,操作簡單又安全可靠。聽到這句話,我覺得一切付出都是值得的?!北粏柤岸嗄昕蒲惺欠裥量啵诒庍B連搖頭,只是面露遺憾地說,“就是雙氧水裝置塊頭太大了,安裝起吊都很麻煩。歸根結底是我們科研做得還不夠完善??!”
數(shù)十載歲月悠悠,創(chuàng)新之花在湘水邊綻放,見證著宗保寧及其團隊數(shù)十年辛勤耕耘。他們將對科研的執(zhí)著刻在一線裝置里,把論文寫在祖國大地上,用一項項科研成果實現(xiàn)無數(shù)普通百姓的夢想。
宗保寧是個常常把錢掛在嘴邊的人,研發(fā)成本和生產(chǎn)成本是多少、產(chǎn)品市場價格幾何、怎樣實現(xiàn)盈利,他心里的賬記得“門兒清”。
從實踐中來再到實踐中去,在宗保寧看來,市場是檢驗他們所做一切的試金石:“我們的技術和產(chǎn)品夠不夠扎實先進,能不能滿足國家和人民的需求,市場占有率說了算?!?/p>
縱觀世界化工行業(yè),綠色化工是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主旋律。宗保寧及其團隊早早布局行動,他們自主創(chuàng)新之路上的奮斗成果,不止有己內酰胺綠色成套技術。
汽車尾氣氮氧化物處理是困擾我國企業(yè)已久的難題,經(jīng)過長期觀察和縝密思考,宗保寧提出顛覆性的構想:用微藻“吃掉”二氧化碳和氮氧化物,同時生產(chǎn)出蛋白質。
蛋白質是生命的物質基礎,目前我國對蛋白質的需求量巨大,蛋白質對外依存度甚至比石油還高。而微藻不但能高效處理氮氧化物,實現(xiàn)氮循環(huán)利用,還能為我國養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)等產(chǎn)業(yè)科學賦能,間接豐富老百姓餐桌,可謂一舉多得。
然而,宗保寧及其團隊的微藻減排研發(fā)之旅并非一帆風順。此前,學界長期無法突破微藻培育技術極限,氮氧化物減排與微藻生長和工業(yè)生產(chǎn)匹配面臨著提高效率、占地、采收率等方面一系列問題。對此,宗保寧和其團隊歷經(jīng)10余年反復打磨,鎖定以小球藻和螺旋藻為主要培育對象,通過優(yōu)化培養(yǎng)體系等,最終成功開發(fā)微藻脫硝組合工藝。
該項目獲得2019年中國石化前瞻性基礎研究一等獎,這是生物類的研發(fā)項目首次獲得該獎項。如今,微藻減排裝置已經(jīng)在石家莊煉化、催化劑公司等企業(yè)建成落地,每減排1噸氮氧化物消耗10噸二氧化碳,并產(chǎn)出6噸藻粉,完成綠色循環(huán)。
“原始創(chuàng)新是一個國家科技發(fā)展的靈魂、支撐國家發(fā)展的筋骨,而企業(yè)一線是技術創(chuàng)新的富礦。我們做的就是將知識轉變?yōu)閷崒嵲谠诘纳a(chǎn)力。這是漫長的過程,更要靜得下心、沉得住氣?!弊哌^幾十年風雨科研路,作為領域帶頭人的宗保寧深刻認識到,在時代滾滾浪潮中,服務國家和老百姓的最新需求,不斷為社會創(chuàng)造更多價值,是科技工作者的不竭動力。
服裝柔性、殺菌功效、阻燃面料……宗保寧的清單上列滿了未來的研究方向。奮斗者的足跡就是時間的刻度,道阻且長,行則將至,他和其團隊會堅定地走下去。
與宗保寧對話,自然會提及他的導師—已故國家最高科學技術獎獲得者、被譽為“中國催化劑之父”的閔恩澤院士。
初入北京大學求學時,宗保寧選擇了物理化學專業(yè),某天在學校圖書館翻到一本關于催化劑的小冊子,奇妙的催化劑頓時讓他萌生出濃厚的興趣,作者欄上“閔恩澤”這個名字也深深刻在他的腦海里。
1985年,閔恩澤院士受一篇有關非晶態(tài)合金催化材料性質的研究報告啟發(fā),敏銳意識到把晶態(tài)催化劑轉移到非晶態(tài)合金的新科學知識上,可能開辟一個新催化材料領域。在他主張下,非晶態(tài)合金成為石科院導向性基礎研究重點工作之一。
同年9月,宗保寧如愿以償考進石科院,拜入偶像閔恩澤院士門下,成為非晶態(tài)合金催化劑課題研究的第一位碩士研究生。
此前,非晶態(tài)催化劑研究在世界上尚無成功先例,這是煉油工業(yè)過去從未涉及的領域,其難度可想而知。閔恩澤院士要求嚴格,宗保寧和課題研究團隊咬緊牙關,沒有現(xiàn)成的裝置,那就自己設計建造;沒有模式可借鑒,那就摸著石頭過河,一步步摸索技術可能性的邊界。在接連失敗和碰壁后,他們終于在1991年完成基礎研究和實驗室研究,先后攻克非晶態(tài)鎳難題和磁穩(wěn)定床兩大難題,并于1995年完成中型實驗研究、1997年開啟工業(yè)化生產(chǎn)進程。
二十載彈指一揮間。當時的宗保寧不曾想到,非晶態(tài)合金催化劑和磁穩(wěn)定床工藝技術會成為2005年度國家技術發(fā)明獎一等獎唯一獲獎技術。而獲獎名單上,作為團隊帶頭人的閔恩澤院士卻將宗保寧的名字放在第一位。
“如果說我在科研領域做出了一點成績,那是因為我站在了巨人的肩膀上?!弊哌M石科院樓內的閔恩澤院士紀念室,望著恩師的肖像,60歲的宗保寧眼里浮現(xiàn)出深深的敬仰和懷念。
前輩甘為人梯的氣度與風范,在宗保寧的身上傳承,潤澤一代代石化科研人。截至目前,宗保寧已經(jīng)培養(yǎng)了20名博士和5名博士后,受過他指導的學生后輩更是不計其數(shù)。他有一條規(guī)矩:項目干出成績了,把年輕人的名字放前面,把他的名字寫最后;項目遇到風險和錯誤了,他第一個擔責?!耙驗殚h先生就是這樣做的呀!”宗保寧說。
在閔恩澤的影響下,宗保寧格外重視與科研團隊成員總結錯誤,最不怕在前期基礎研究和中試過程遇到問題。他認為這是好事,犯錯不怕,只有前期把基礎問題搞清楚了,工業(yè)化生產(chǎn)時才能少走彎路?!叭绻@些問題沒徹底弄明白,到工業(yè)化生產(chǎn)時,問題一定會回來找你。到那時,動輒上百億元的大工程受到影響,我們的責任就太大了?!?/p>
“創(chuàng)新來自聯(lián)想,聯(lián)想源于博學廣識和集體智慧?!边@是閔恩澤院士的格言,宗保寧愈發(fā)體會到其中深意。他說,創(chuàng)新是一項團聚眾人的事業(yè),“人這一輩子沒法十八般武藝盡數(shù)掌握,但一個團隊可以,和大家一起為共同的理想向前奔跑,是我最幸運的事情”。