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催化之光泽苍生2021年07月01日 来源:
中国石化报 作者:
左佳齐
闵恩泽(1924年~2016年) 中共党员,中国科学院、中国工程院、第三世界科学院院士,我国炼油催化应用科学的奠基者、石油化工技术自主创新的先行者、绿色化学的开拓者,2007年度国家最高科学技术奖获得者,“最美奋斗者”,感动中国2007年度人物,第一届感动石化人物。 经霜历雪翠愈浓 当年的归国学子, 已是炼化事业奠基人; 而今的白发先生, 仍是绿色化学开拓者。 事业随祖国跌宕起伏, 乡音同情怀一生不改。 传递知识的薪火, 他如同90后般意气风发。 □左佳齐 “你挑着担,我牵着马,迎来日出,送走晚霞;踏平坎坷,成大道,斗罢艰险,又出发,又出发……”几百名现场观众用热切的目光、轻轻的节拍,配合着台上白发苍苍的老人。他用清晰又略带乡音的歌声,表达着自己对人生和事业的理解。 在首届“感动石化”人物颁奖会的现场,面对主持人敬一丹关于喜欢哪首歌的提问,90岁高龄的两院院士闵恩泽的回答是《西游记》的主题曲《敢问路在何方》。他说这里面蕴涵着各尽所能的团队精神和不断战胜困难、坚持不懈的精神,只有具备这两种精神,才能让我们的事业成功。 颁奖会前一天晚上,闵恩泽院士身体不适,夫人陆婉珍院士劝他不要参加现场颁奖了,万一身体不行,就给大家添乱了。闵院士说:“不,大家信任我,我一定要去!”陆院士为此评价说:“他身上就是有这个坚持的精神,才取得了这些成就。” 在访谈环节,闵恩泽说,小时候的梦想是修建一条可以跨过长江的大桥,以纪念去世的母亲。后来看到家乡四川缺化肥,他就改志要在家乡搞实业,建化肥厂,于是在大学二年级时毅然转学化工。 在美国留学的时候,见到西方的炼油厂灯火通明、一尘不染,闵恩泽说:“当时就想,什么时候我们国家也有这样的炼化装置。”这个场景深深激励了闵恩泽,毕业获得博士学位后,他冲破重重阻挠,于1955年和夫人陆婉珍一起回到祖国,从此把自己的一生奉献给祖国的炼化事业。 国家重托,欣然领命,成功研制国产小球硅铝催化剂 催化剂是现代炼油工艺的核心,被誉为石化工艺中的“芯片”,因此许多年来各国的催化剂生产技术高度保密。 1959年,苏联援建的100万吨/年兰州炼油厂投产,核心设备是一套使用小球硅铝裂化催化剂的移动床催化裂化装置,塔高82米,生产螺旋桨式飞机所需的航空汽油。然而,就在这个时期,中苏关系恶化,苏联撤走专家,带走了原来准备提供的小球硅铝裂化催化剂工厂的图纸。 石油工业部高瞻远瞩,决定自力更生在兰州炼油厂建设自己的小球硅铝裂化催化剂厂,并为此成立了小球硅铝裂化催化剂会战指挥部。闵恩泽被任命为副总指挥,负责催化剂厂建设期间所有技术方面的工作,包括工厂设计、开工方案、操作规程及分析化验等。 国家的重托让闵恩泽备受鼓舞,他欣然领命。 万事开头难。闵恩泽他们按工序安排了研究内容,先研究成型工艺条件、热处理,然后研究活化、水洗。但一年多的时间过去了,才研究到干燥这一步,而就是这一步又着实把他们卡住了。 干燥箱里的湿胶球是空心的,直径10~12毫米,其中90%是水。干燥脱水后,要均匀地收缩成直径只有3~5毫米的空心小球,难度非常大。结果是,干燥过程中小球大量破碎,完整率只有40%~50%。 闵恩泽开始认为,破碎是因为干燥温度、湿度没有控制好,于是他重新设计建造能控制温度、湿度的干燥箱。这样又是一年过去了,问题仍然没有得到解决。这时,距离原定的兰炼公司催化剂厂的开工日期,只剩三个月了。时间紧迫,火烧眉毛。闵恩泽压力陡增,一时间着急得满嘴起泡。 那时全国都在“工业学大庆”,而大庆是靠“两论”起家的。于是,闵恩泽翻开毛泽东的《矛盾论》和《实践论》,静下心来,反复阅读。《矛盾论》指出:事物都有矛盾的两个方面,内因是根据,外因是条件。干燥条件只是外因,应该不是问题的关键所在。而硅铝湿胶球在干燥收缩的过程中,会使毛细管中的压力产生变化,这应该才是小球破碎的内因。要解决问题就必须治住这个“本”,由此他想到可否采用添加表面活性剂的方法,减少毛细管中的压力? 于是,闵恩泽决定回北京去寻找更好的表面活性剂。经过多次试验,终于找到了一种叫“平平加”的表面活性剂,使用后小球硅铝裂化催化剂的完整率达到90%以上,超过了苏联同类正品催化剂完整率86%的水平。 1964年5月,一座年生产能力2400吨的小球硅铝裂化催化剂厂在兰州投产,所生产出的催化剂性能完全达到国际催化剂水平,而且价格仅为进口的一半,每年节省装置运转费用上千万元。最重要的是,小球硅铝裂化催化剂厂的及时建成投产,保证了军用和民用航空汽油的生产。 小球硅铝裂化催化剂,是闵恩泽归国以来,继铂重整催化剂中型试验和磷酸硅藻土叠合催化剂研制之后,历经数年又开发成功的第一款裂化催化剂。当时正值国家的困难时期,生活条件和工作环境都相当艰苦。时任石油工业部部长、后任国务院副总理的余秋里,在其回忆录中是这样记述的:“闵恩泽同志……他们吃在车间、睡在办公室,和工人一起爬装置、钻高温干燥箱,一心埋头搞研究、搞攻关。” 注重基础研究,开发新催化材料,获得国内外催化剂专利 20世纪80年代初,我国石油炼制催化剂已赶上世界先进水平,并开始了与国外催化剂在国内市场的竞争。因此,迫切需要开发一些具有中国特色和自主知识产权的催化剂。石油化工科学研究院为此成立了基础研究部,由时任副院长兼总工程师的闵恩泽负责这方面的工作,先后开发成功了累托石层柱分子筛、ZRP分子筛、非晶态合金等新催化材料。 做任何事情,闵恩泽都喜欢先从调查研究入手,搞基础研究也是如此。他先调查了国外石化巨头——埃克森石油公司、阿莫科石油公司、联合碳化物公司等有关基础研究工作的情况,并把注意力投向与石化核心业务有关的科技前沿领域。 1980年,石油化工科学研究院邀请美国莫比尔研究和发展公司中心实验室主任万斯夫妇来访,闵恩泽负责接待。 在7天的接待工作中,石科院邀请万斯做了一场《沸石催化作用》的学术报告。万斯讲到他们是把分子筛作为一种新催化材料来研究的,有了新分子筛的催化材料作为基础,就能开发炼油催化和石油化工新催化剂和新工艺。 过去,闵恩泽只有催化剂的概念,没有新催化材料的认识。在与万斯深度交流后,闵恩泽看到一个全新的可以大有作为的研究领域,于是就下决心把下一阶段的工作重点,放在开展对新催化材料的研究上。而后来的事实也证明了闵恩泽一直强调的一个观点:“新催化材料是创造发明新催化剂和新工艺的源泉。” 1980年,在第七届国际催化会议上,一种氢—铝—交联蒙脱土层柱分子筛引起了热烈讨论,认为这种材料具有开发成为新的渣油裂化催化剂的前景。受此启发,闵恩泽主持成立了层柱黏土研究课题组,开始研究铝—交联蒙脱土的催化裂化性能。研究发现,必须寻找具有下列性质的原土——层结构必须十分稳定,同时又要能膨胀,四面体层中应有较多的铝离子取代硅离子。 所需原土的要求是有了,但到哪里去寻找呢?课题组的同志四面出击,一无所获。后来,他们去江西南昌参加了一个地矿部召开的黏土矿物讨论会。会上有人报告,最近在广西发现了一种叫累托石的矿石,其结构像是符合他们要找的原土。 累托石,一种具有特殊结构、较为罕见的层状硅酸盐黏土矿物。 “踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”。闵恩泽听闻这一信息,非常高兴,立即安排人员出差广西,带着小铁锹挖到了这种矿石。矿石带回北京后,他们用铝溶胶制成铝—交联累托石,实验结果表明,其具有高渣油裂解活性和高水热稳定性,可以用来制备渣油裂解催化剂。问题迎刃而解,累托石层柱分子筛催化剂顺利诞生。 这项科研成果的特殊意义是:除了在中国申请专利并获得授权,还在欧洲和美国等6个国家申请了专利,并获得授权。这是石科院第一次申请国外专利,也是中国石化界向国外申请的第一个催化剂专利。 从源头治污染,开展绿色化学研究,利用可再生资源生产生物柴油 从源头根治环境污染,是绿色化学的目标。而利用可再生资源生产的生物柴油,是典型的绿色能源。随着国家环保要求的日益严格,年近八旬的闵恩泽,又将注意力转向了对生物柴油的研究。 2001年,闵恩泽在自己的新著《绿色化学与化工》一书中,介绍了欧洲使用菜籽油制取生物柴油开动汽车的情况。同年,在《世界石油工业》杂志上,闵恩泽发表了题为《21世纪的炼油工业——多样化的炼油厂》的论文,绘制了未来炼油厂的发展蓝图。其中他特别提出了建设从植物油生产优质柴油的炼油厂的设想。生物柴油不含硫和芳烃,颗粒物(黑烟)和氧化硫排放低,十六烷值高,其他性能也符合柴油要求。 闵恩泽深入思考了我国生物柴油的发展模式,并把这些思考的结果相继公开发表。2005年4月,他在中国工程院主编的《中国工程科学》上发表了《发展我国生物柴油产业的探讨》;2005年5月在《科技导报》上发表了《利用植物油发展生物炼油化工厂的探讨》;2005年6月,又在《石油学报》上发表了《以植物油为原料发展我国生物柴油炼油厂的探讨》,并撰写了《生物柴油产业链的开拓》一书。 在闵恩泽的指导下,2008年国家发改委核准了位于海南的中海油新能源生物能源化工有限公司6万吨/年国家级生物柴油工业示范装置。该示范装置2008年9月奠基,2009年10月建成,采用酸化油等废弃油脂作为原料,于2009年12月下旬投料试车,并依次打通流程,产出工艺合格的生物柴油产品。 “市场需求,好奇驱动,苦苦思索,趣味无穷; 灵感突现,豁然开朗,发现创新,十分快乐; 高兴之余,烦恼又起,或为人员,或为条件; 还有试验挫折,更有竞争对手的抗阻, 好似吃麻辣烫,又辣又爱,坚持下去,终获成果。” 闵恩泽晚年自撰的这首打油诗,记述了他在科研创新过程中的酸甜与苦辣、挫折与烦恼、成功与喜悦。 为表彰闵恩泽毕生为科学事业所做的不朽贡献,早在2010年9月23日,国际小行星中心就发布公报,将第30991号小行星永久命名为“闵恩泽星”。 现今,这颗星已真正升上了天空…… 深邃的苍穹之上,浩瀚的宇宙之中,“闵恩泽星”一如既往地遵循着自身的轨道运行。 星光熠熠,旷世永恒!
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