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专访 l 中国工程院院士、上海院院长杨为民:绿色化工领域基础研究和技术创新大有可为

发表时间: 2022-10-11 10:21:16

作者: 炼化及石化下游产业网

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为喜迎党的二十大胜利召开,《中国石化》杂志重磅推出“非凡十年”特刊,并对中国工程院院士、上海院院长杨为民进行专访。杨为民对上海院绿色化工领域基础研究和技术创新情况做了重点介绍。

绿色化工领域基础研究和技术创新大有可为

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“高新石化科技成果为支撑经济社会高质量发展作出了重大贡献”

记者:请您结合自身实践,谈谈十年来中国石化在炼油化工领域取得的成就和突破。

杨为民:十年来,中国石化取得了一批标志性、战略性的科技创新成果。高效环保芳烃、甲醇制烯烃(SMTO)等成套技术攻关和产业化发展实现重大突破,为支撑经济社会高质量发展作出了重大贡献;以乙苯/苯乙烯、丙烯腈技术为代表的绿色化工新技术引领石化产业转型升级,多项技术成果在国内外大型石化装置上成功实现工业应用,部分技术达到国际领先水平;高性能碳纤维等一批关键材料填补国内空白,全新结构分子筛创制、国际标准制定等方面实现“零的突破”,充分发挥了科技创新支撑引领产业高质量发展的关键作用。

从2013年开始,我与我的团队开始了新结构分子筛创制的探索研究。分子筛催化材料的发明与应用往往会带来石化技术的跨越式发展。国际知名能源化工公司都十分重视分子筛材料的开发,并创制了一批引领石化技术发展的新结构分子筛材料。而我国企业界在这方面长期处于空白。

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为了填补这方面空白,我们利用材料基因工程方法,结合先进的高通量分子筛合成与表征系统,实现分子筛材料的高效合成与筛选。历经两万余次的试验,团队先后合成出30余个以中国石化命名的SCM系列新型分子筛。

2018年,我们创制的SCM-14和SCM-15分别获得国际分子筛协会(IZA)授予的结构代码SOR和SOV,使中国石化成为我国首个获得分子筛结构代码的企业。在此基础上,团队再接再厉,2021年以SCM-14分子筛为活性组元的新一代催化剂成功应用,实现国内原创新结构分子筛的首次工业化应用。这两个“首次”证明了中国石化在基础研究和前沿领域大有可为,也更加坚定了我深入开展新结构分子筛创制和性能研究的信心。

“让绿色化工技术服务国家发展、满足人民需求”

记者:过去谈到化学工业,经常会与环境污染等意象联系在一起。如今,绿色工业、绿色化工已经成为我国化工行业的发展方向。作为“绿色化工与工业催化”国家重点实验室主任,请您谈谈对于石化工业绿色发展的体会?

杨为民:当前,全球资源和环境保护要求日趋严格,绿色化工是未来的必然选择。要根据我国的资源特点开发绿色化工技术,以提高技术与产业的竞争力。发展绿色化工技术、推进可持续发展是我国化工领域科技工作者共同的目标,也是我们不懈努力的科研方向。

我们依托上海院,建立“绿色化工与工业催化”国家重点实验室,面向石油和化学工业可持续发展的国民经济重大需求,针对化工产业节能的关键技术问题,以开发绿色化工及先进工业催化新技术为目标,力争建成具有国际影响力的应用基础研究和产业化技术创新基地。作为国家级创新平台,重点实验室将针对化工产业节能的关键技术问题,以开发绿色化工及先进工业催化新技术为目标,力争建成具有国际影响力的应用基础研究、产业化技术创新基地和人才培养基地。

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自1994年以来,我一直从事绿色化工领域的基础科学、新技术及产业化研发工作,在原料多元化乙苯绿色生产、稀乙烯资源高效增值转化、新结构分子筛创制等方面开展研究。多年的科研经历让我深刻体会到,石油石化产业发展离不开自主创新,我们必须始终秉承科技报国的初心,将“国之所需”与“我之所能”结合起来,把创新工作融入国家和产业发展的大局,不断推动创新成果转化为现实生产力,用绿色化工技术真正解决国家和经济社会发展中的实际问题,才能实现创新工作的价值,真正让科技服务国家发展、满足人民需求。

“科技成果转化的关键在于技术的先进性和安全可靠性”

记者:您长期从事催化新材料和催化新反应研究,创新发展了多种新型分子筛和复合氧化物催化材料,开发的催化剂及催化反应工艺在40多家企业实现工业应用。请您分享一下推动科研成果实现工业转化的宝贵经验。

杨为民:央企的科技创新工作主要是服务经济社会发展的,要在发现新现象、创建新理论、取得新突破的基础上,把技术成果转化为现实生产力,真正解决国家和经济社会发展中的实际问题。

在成果转化过程中,我认为最关键的是要确保技术的先进性和安全可靠性。

一方面,要确保技术先进。成套技术涉及多专业、多学科、多个团队的协同攻关,绝不能自我封闭、单打独斗,要有一套既符合科研规律、又能激发内生动力的团队合作机制。上海院建立了重大科技攻关项目“矩阵式”攻关模式,把催化剂研发、工艺设计、中试评价、表征分析等各领域骨干力量集结起来,组建攻关团队,同时充分利用中国石化一体化优势,加强科研单位与工程设计单位、生产企业的深度合作,形成“大兵团”作战的攻关合力,确保成套技术快速开发、水平先进。

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另一方面,还要确保技术安全、可靠。新技术的开发往往没有成熟的经验可借鉴,需要通过严谨的科学试验对技术效果、安全风险、经济性等关键指标进行详细评估,确定最佳技术路线,并通过工程化研究,为工业装置设计和建设提供依据、积累经验,确保装置顺利开车和稳定运行。这其中任何一个环节都容不得一丝马虎大意,需要建立一套科学的研发管理机制,严把科研质量关。上海院坚持实施科研项目“门径式”管理,遵循技术开发和转化的客观规律,对科研项目的立项、关键技术的攻关和放大等过程实施严格的技术审查。抓好小试、模试,特别是中试和工业试验阶段的技术论证,层层把关,确保成套技术在生产企业安全、可靠地落地转化,成为推动产业发展的现实生产力。

“抓住机遇期,为建设新时代能源强国贡献更大力量”

记者:您认为当前我国石化工业发展形势如何?在行业发展的进程中,中国石化作为大型央企可以作出什么贡献?

杨为民:我国石化工业经过70多年的发展,已经成为国民经济的重要支柱产业,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。与此同时,在产业结构优化和转型发展的大趋势下,行业“低端过剩、高端短缺”的突出矛盾仍然存在,资源高效利用与清洁转化的问题制约着产业发展,在高端电子化学品、新能源用高性能材料、医用可生物降解材料等高端化学品生产技术方面还存在差距,绿色化工“卡脖子”技术亟待突破。

面向加快经济社会高质量发展、实现“双碳”目标等新任务新要求,石化工业亟需加快高质高效、低碳低耗、绿色化、高端化转型升级,加速传统行业转型升级,培育产业未来发展的新动能,在国际市场竞争中赢得主动权,确保石化工业产业链安全自主可控。

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当前,我国石化工业正迎来转型发展的机遇期。中国石化紧抓机遇,提出建设“化工新材料”原创技术策源地,一批关键核心技术、“卡脖子”技术正在奋力攻关,新能源、新材料技术培育不断强化,基础研究和前沿技术领域奋起直追,科技创新引领高质量发展的步伐持续加快。未来,依托先进的技术、上下游一体化、人才集聚等优势,中国石化的科技水平、创新能力将迎来新的跃升,人才创新效能进一步释放,能源化工领域重要人才集聚中心和创新高地加快形成,必将在支撑我国石化产业高质量发展中发挥更大作用,为实现高水平科技自立自强、建设新时代能源强国贡献更大力量。