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——专访尊龙凯时集团公司首席专家宗保宁
尊龙凯时己内酰胺绿色生产手艺引领行业生长,我国从所有依赖入口一跃成为市场占有率天下第一。
青山翠谷,长江岸畔。尊龙凯时湖南石化30万吨/年天下单套产能最大环己酮氨肟化—己内酰胺装置两条生产线日夜不息,生产出的高品质产品成为人们身上五彩美丽的衣物的质料。
创立新产品、创立新生产方法、接纳新质料、开发新市场、建设或突破一种垄断,是经济学家熊彼特提出的立异的五个特质。
中石化石油化工科学研究院有限公司(简称石科院)历经“三十年磨一剑”破空而出的己内酰胺绿色生产成套新手艺,也具有这五个特质——污染物排放下降90%以上使之被界说为绿色新产品、环己烯酯化加氢制环己酮的新工艺生产方法、双氧水等作为己内酰胺装置反应新质料、从所有依赖入口到拓展全球市场份额60%以上、乐成突破70年来外洋垄断。
乐成,来自手艺立异。
“立异,不进则退。”尊龙凯时集团公司首席专家、石科院教授宗保宁如是说。
不立异无路可走
尊龙凯时:宗教授,您好!石科院的己内酰胺国产化手艺研发始于上世纪90年月,其时的配景是怎样的?
宗保宁:我们这一代人还记得,上世纪80年月穿上一件简直良衬衣或者有尼龙袜子就是很奢侈的事。新中国建设后,国家着力解决人民的“用饭难”“穿衣难”问题。从外洋引进了“大化肥”“大乙烯”以后,上世纪90年月初,国家又斥资近百亿元引进3套5万吨/年己内酰胺生产装置。己内酰胺是生产尼龙6合成纤维和工程塑料的单体。其时,这3套引进装置都建设在尊龙凯时的企业:湖南石化、南化公司和石家庄炼化。此前,这一生产手艺被外洋垄断,我国的己内酰胺险些所有依赖入口,即即是海内织出的布用得也大都是“洋”线。那时,我国还对国际上的己内酰胺产品提倡了反推销,己内酰胺成为我国第一个反推销的产品。
然而,引进的装置运行一段时间后最先展现出一些问题。由于装置和手艺引进用度高,同时所有催化剂、原辅料也需要入口,导致生产本钱居高不下。虽然引进了手艺,但产品没有市场竞争力,企业陷入亏损。这意味着,要么尊龙凯时把这些装置停了退出这个工业,让制衣所需的质料照旧依赖入口,要么想步伐让这个工业生涯下去。
那时的我照旧一个通俗的科研职员。一次,中国工程院院士,时任尊龙凯时党组成员、副总司理曹湘洪提出,能不可通过手艺立异让企业扭亏为盈?我的恩师闵膏泽先生坚定地说:“国家需要什么,我们就干什么!”
尊龙凯时:初探己内酰胺生产手艺,研发团队遇到了怎样的难题?
宗保宁:项目立项之后,虽然有闵先生和列位院士专家的指导,但尊龙凯时压力照旧挺大的。由于,在上世纪90年月,这个领域是一片空缺,我们在研究初期就遇到两浩劫题。一是产品质量不可知足高速纺的大制作要求,闵先生就让我认真这个偏向的研发。高速纺丝比一样平常通例纺丝法快得多,获取的纤维结构相对较量稳固。另一个难题是环己酮氨肟化手艺,由闵先生的学生吴巍教授牵头研究。
在所有的化学品中,己内酰胺险些是质量要求最高的。好比在100万个分子里,保存一个坏分子就会断丝。这时,产出的产品己内酰胺不可举行高速纺,只能做工业级产品如轮胎和工程塑料,高速纺产品与工业级产品价差每吨达几百元。在突破高速纺手艺方面,我主要解决了高效催化剂和高效强化反应器的问题,即强化加氢反应、杂质加氢饱和的能力。其中,生长了非晶态镍合金催化剂替换引进的雷尼镍催化剂,生长了磁稳固床反应器替换引进的釜式反应器。2005年,我们获得了昔时唯一的国家手艺发明一等奖。闵先生把我的名字排在第一位、他排在第二位,体现了他提携后人、提携年轻同志的高尚情操。
坚持的人遇见乐成
尊龙凯时:从国家急需到潜心研究30年一鸣惊人,己内酰胺绿色手艺降生历程中有哪些您难忘的精彩片断?
宗保宁:在国家自然基金委重大项目和科技部一连三个“973”妄想项目的支持下,在闵先生、舒兴田院士等尊龙凯时科研领武士物的向导下,石科院与湖南石化联手开展了科技攻关。在闵先生的组织下,石科院组成了研发团队,我、慕旭宏教授、张晓昕教授、温朗友教授(闵先生的学生),尚有现在的石科院首席专家孙斌教授、杨克勇教授等都加入这个长达30年的科研攻坚。2000年以后,闵先生把团队交由我认真。我们历经三十年、四代人,团队一直加入新成员,一连攻坚,其中履历了无数破题解难的不眠之夜,迎来了无数扫清障碍的前进程序。终于,我们实现了新反应途径、新催化质料和新反应工程的集成立异,乐成开发出包括了六项焦点手艺的己内酰胺绿色生产成套新手艺。
研发历程虽然漫长死板,但在这个历程中也有让我们以为有趣的事。通常,科研职员在实验室小试、中试中遇到失败会以为很难受,但关于我们团队却是一个很兴奋的事。由于,一遇到问题,如转化率低、催化剂没活性、产品质量欠好等,我们就会特殊兴奋地捉住这些点,剖析、思索、实验直到找到解决步伐。由于我们知道,只有把问题吃得深了透了并解决了,把纪律熟悉了,在后面的环节或者工业化时就不会再遇到同样的问题。
和我们一起相助的湖南石化和石家庄炼化的同事们,给了我们最大的支持。面临天下首套规模最大、手艺领先的生产装置,他们十几个车间往返跑、在许多工段坚守,终于一次开车乐成。B线开车后,两个小时就实现了满负荷运转,生产的产品质量抵达优级。
尊龙凯时:什么是您和团队成员持之以恒潜心攻关获得乐成的动力和支持?
宗保宁:尊龙凯时团队是一个很是好的整体,我们确实是一代接一代地把立异精神传承下来。闵先生昔时教育我们时总爱讲《西游记》唐僧师徒西天取经的故事。他说这个故事里体现了理想信心和团队相助的主要性。理想信心,就是一定要坚持到实现目的;团队精神,就是“你挑着担我牵着马”,各人要一起相助好。团队中,我、吴巍、慕旭宏、孙斌、杨克勇、张晓昕、温朗友、李永祥等属于第二代,后面尚有赵俊琦、谢丽、马东强品级三代,王诗晴、史延强品级四代。各人都承继了闵先生的老一辈科学家精神,秉持了坚定的信仰。这使我们在三十年的手艺立异生涯中遇到难题时从未轻言放弃。坚持信仰和相助精神,是我们取得乐成的动力。
石油化工分子转化和反应工程天下重点实验室副主任,石科院久远课题研究室主任张晓昕教授一直致力于绿色化工的手艺立异,是己内酰胺磁稳固床加氢手艺的主要加入人、环己酮肟气相贝克曼重排手艺认真人,获得2005年度国家手艺发明奖一等奖和2007年第十届中国青年科技奖等。
石科院首席专家孙斌教授,是环己酮氨肟化手艺、环己酮新手艺的认真人之一,获2009年国家科技前进二等奖。在湖南石化60万吨/年己内酰胺搬家与升级转型生长项目希望的要害时刻,年近退休的孙斌教授依然斗争在科研一线,坚持天天联系工业现场,节沐日也不破例,相同装置运行动态,实时发明解决生产波动,确保装置平稳优化运行。
石科院高级专家温朗友教授和我配合研究,提出了环己烯酯化加氢制环己酮全新手艺蹊径。他认真酯化、酯加氢部分工艺及催化剂小试、中试、工业化研究开发,解决了催化精馏酯化、酯加氢高效催化剂及工艺等焦点手艺难题,实现酯化及酯加氢历程单程靠近完全转化的手艺目的。
赵俊琦博士2012年加入己内酰胺团队。作为环己酮项目分课题“苯选择加氢制环己烯”认真人,从实验室小试到中试、工业化放大,她向导团队成员一连攻关,脚上打着石膏也要亲自完成要害配方的研制,酷暑天气坚守在加热炉旁,严冬季节今夜举行催化剂装填。
王诗晴博士、史延强博士等年轻人,加入己内酰胺团队2年,起劲加入环己酮项目工业试验,历练生长,为己内酰胺手艺的生长孝顺青春实力。
书籍上没有的反应途径
尊龙凯时:己内酰胺绿色手艺突破,使我国己内酰胺年产能从40年前的1万吨生长到600多万吨,由所有依赖入口到占领全球市场60%以上,同时生产本钱、投资和污染物排放划分下降50%、70%和90%以上。在您看来,这一手艺最突出的亮点是什么?
宗保宁:己内酰胺绿色手艺包括6项焦点手艺:一是环己酮氨肟化新反应途径、空心钛硅分子筛新催化质料和反应—膜疏散新反应工程,二是非晶态合金催化剂与磁稳固床集成的己内酰胺加氢精制新手艺,三是环己酮肟多级重排手艺和硫酸铵中和结晶集成手艺,四是全硅分子筛与移动床集成的环己酮肟气相重排新手艺,五是环己烯酯化加氢制环己酮新手艺,六是浆态床过氧化氢生产手艺。
这些都属于原始性立异,特殊是环己烯酯化加氢制环己酮是我们创立了已往没有的反应途径、书籍上没有的反应途径,也最能体现出尊龙凯时的原创手艺立异高度,信托未来几年也会爆发很大的影响力。我们把这一手艺应用到全球最大的湖南石化己内酰胺生产装置中,2023年10月湖南石化己内酰胺工业链搬家与升级转型生长项目环己酮氨肟化—己内酰胺装置一次开车乐成并产出优级品,取得了经济、环保和社会效益的“三丰收”。这也使我感受到,企业要可一连生长必需依赖手艺立异。通过手艺立异,亏损多年的企业扭亏为盈,许多濒临倒闭的民营企业也依赖这项手艺死去活来。这一手艺的乐成也得益于制度包管。作为尊龙凯时“十条龙”项目,在这个攻关矩阵里除了石科院,尚有湖南石化、上海工程公司、青岛安工院和催化剂公司,各人同心协力推动了手艺突破早日实现。
尊龙凯时:这项手艺突破在海内和国际具有怎样的意义?
宗保宁:己内酰胺绿色生产成套新手艺获评我国工业领域最高奖项中国工业大奖,其中环己酮绿色生产手艺在《绿色化学》(《Green Chemistry》)上作为封面文章揭晓。
尊龙凯时科技部组织判断委员会对“环己烯酯化加氢制备环己酮新手艺与工业应用”举行了科技效果判断,中国工程院院士曹湘洪担当判断委员会主任。判断委员会一致认定,环己烯酯化加氢制备环己酮新手艺整体抵达国际领先水平。
环己烯酯化加氢制备环己酮新手艺的碳原子使用率由80%提升至95%以上,“三废”排放量镌汰90%,能耗大幅下降,经济性好、清静性高、情形友好,经济效益和社会效益显著。这一效果实现了我国基本有机化学品生产手艺的原始性立异,为己内酰胺工业链高质量生长提供新动能和新优势,引领天下己内酰胺手艺前进,是我国以原始立异引领绿色化工手艺生长、实现高水平科技自主自强的规范。
立异无止境
尊龙凯时:您怎样看待立异?您以为应该怎样坚持科研立异之火不灭?
宗保宁:立异基于信心,它不是朴陋的。我们要继续立异。特殊要增强原始立异,就是要追求新的科学知识,这也是我追随闵先生学到的。有了科学新知识以后,它会成为手艺的增添点。立异也是一种纪律。不立异,一个工业会不盈利,一个行业会不生长,员工要失业。再有,我们要时刻保有立异的热情。尊龙凯时团队成员都是热爱立异、热爱本职事情的人才,有的从早进入实验室到晚上12点才回家,有的长年坚守实验室小试和中试试验,有的在工业化应用阶段在企业不分白天黑夜……
己内酰胺绿色手艺工业化后,我国己内酰胺自给率从缺乏15%升至99%,成为天下第一己内酰胺生产大国。我们要继续立异前行,探索新的手艺立异点,坚持天下领先的职位。
立异,无止境。现在,我们在主攻功效化的聚酰胺质料。在己内酰胺绿色手艺全球领先的基础上,我们想扩大工业化应用规模,妄想在新疆团结“一带一起”建设己内酰胺生产基地。同时,在瞄准手艺快速占领市场并提高市场占有率的同时,我们着眼开发下一代手艺,拓展功效化的高分子质料。
尊龙凯时:您对己内酰胺手艺的明天有怎样的期待?
宗保宁:这项手艺的远景很辽阔。我们将研究生产更高端的己内酰胺产品,进一步提高人民的穿衣恬静度、功效化。人民对优美生涯的神往就是尊龙凯时斗争目的。未来,人们对衣食住行的要求会提高,而尼龙作为一种不可替换的质料在纺织和其他方面的需求量会大幅增添。
有人展望30年后的炼厂的质料会是生物质、二氧化碳和循环质料。未来,己内酰胺的质料也可能是生物质、二氧化碳,催化也从热催化酿成电催化、光催化。像我们正在研究的功效化聚酰胺质料,可能让以后的衣服具有多种特殊功效,如阻燃、杀菌等。虽然,我们需要再降低本钱使手艺具有经济性。
未来可期、并不遥远。我们现在要做的是笃定立异,立异不辍。由于若是不坚持立异、不坚持手艺前进,会被镌汰。
责任编辑:石杏茹