勇立創(chuàng)新前沿 服務(wù)綠色化工
——記石科院副總工程師宗保寧

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教授級(jí)高級(jí)工程師、石油化工科學(xué)研究院副總工程師、石油化工催化材料與反應(yīng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。主要從事化學(xué)工程領(lǐng)域的研究開發(fā)工作，是我國石油化工領(lǐng)域國家“973”計(jì)劃首席科學(xué)家。發(fā)表SCI論文150余篇，獲授權(quán)中國發(fā)明專利280項(xiàng)、美國發(fā)明專利10項(xiàng)，以第一完成人獲得2005年國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

見到集團(tuán)公司高級(jí)專家、石油化工科學(xué)研究院副總工程師宗保寧，話題自然離不開他的導(dǎo)師——已故國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、最美奮斗者閔恩澤院士。

在當(dāng)年閔恩澤院士先進(jìn)事跡報(bào)告會(huì)上，報(bào)告團(tuán)成員宗保寧這樣說：“如果說我在科研領(lǐng)域做出了一點(diǎn)成績的話，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募绨蛏稀！?/p>

宗保寧所說自己的一點(diǎn)成績，是當(dāng)年40出頭的他，憑借非晶態(tài)合金催化劑和磁穩(wěn)定床反應(yīng)工藝的創(chuàng)新與集成技術(shù)獲得2005年度唯一的國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，而閔恩澤院士堅(jiān)持將宗保寧的名字放在第一位。

回望過去，1963年出生的宗保寧感慨，他遇上了一個(gè)好老師，又趕上了一個(gè)好時(shí)代。以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視科技創(chuàng)新，新時(shí)代迎來了科技的春天。中國石化充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的主體作用，企業(yè)科研院所大有作為。宗保寧憑借非晶態(tài)鎳催化劑和磁穩(wěn)定床反應(yīng)器、己內(nèi)酰胺、過氧化氫、碳四利用等諸多重大項(xiàng)目，取得卓越的成績，同時(shí)作為中國石化首個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的主任，培養(yǎng)了12名博士和3名博士后。

傳承——科技工作者要服務(wù)時(shí)代需求，搞好基礎(chǔ)研究，甘坐冷板凳

1985年，宗保寧從北京大學(xué)本科畢業(yè)后來到石科院攻讀碩士和博士，師從閔恩澤先生，1991年博士畢業(yè)后留在石科院工作，在中國石化工作了30多年。

提到閔恩澤，宗保寧說，他至今仍保留著最后一次和老師匯報(bào)工作時(shí)的材料，老師的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致和家國情懷時(shí)刻激勵(lì)著自己，不敢有絲毫懈怠。

科研只有服務(wù)于國家、服務(wù)于時(shí)代，才能體現(xiàn)它的價(jià)值。從非晶態(tài)鎳催化劑和磁穩(wěn)定床反應(yīng)器、己內(nèi)酰胺、過氧化氫，到應(yīng)對(duì)國6標(biāo)準(zhǔn)乙醇汽油挑戰(zhàn)的碳四利用，宗保寧的每一個(gè)研究無不是服務(wù)于中國石化、服務(wù)于國家的最新需求。“了解了最新的需求，攻克它，必須要回到基礎(chǔ)研究，而基礎(chǔ)研究需要坐冷板凳，十幾年、甚至幾十年的付出不一定能換來同等的回報(bào)，這十分考驗(yàn)人。但集大成者都要經(jīng)歷這個(gè)過程。”隨著閱歷的增加，宗保寧越來越體會(huì)到這句話的分量。

除了傳承老一輩科學(xué)家的精神和專業(yè)知識(shí)，宗保寧還時(shí)刻謹(jǐn)記老師對(duì)于科研管理者的囑托：給大家提供好的思想，幫助大家做成事，把團(tuán)隊(duì)組織好。和宗保寧共事了近20年的張曉昕對(duì)此深有感慨，好的科技工作者必須要做到學(xué)術(shù)民主，能夠聽取大家的意見。近年來，宗保寧總是每天早上6點(diǎn)多到達(dá)辦公室，項(xiàng)目有問題立馬和同事前往一線，他用實(shí)際行動(dòng)贏得尊重，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)。

創(chuàng)新——己內(nèi)酰胺產(chǎn)能提高了數(shù)倍，但是污染物接近“零排放”

2019年12月，巴陵石化己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級(jí)轉(zhuǎn)型發(fā)展項(xiàng)目開工，項(xiàng)目建成后，年產(chǎn)值可達(dá)188億元、解決就業(yè)2000人，也為破解“化工圍江”貢獻(xiàn)了新的解題方案，被工信部和生態(tài)環(huán)境部樹立為沿江危化品生產(chǎn)企業(yè)異地還建的標(biāo)桿。

這個(gè)項(xiàng)目離不開宗保寧和他的團(tuán)隊(duì)在己內(nèi)酰胺上取得的新突破。己內(nèi)酰胺是合成纖維、工程塑料的主要原料，和老百姓的生活息息相關(guān)，衣服、汽車輪胎等都離不開它。20世紀(jì)末，中國石化投資引入己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)，但引進(jìn)的技術(shù)并沒有立刻給公司帶來效益。針對(duì)這一困境，宗保寧和他的同事進(jìn)行了多年攻關(guān)，終于在2008年實(shí)現(xiàn)一步法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺。他們?cè)诖呋瘎┥蠈で笸黄疲瑢⑩伖璺肿雍Y與漿態(tài)床集成用于生產(chǎn)環(huán)己酮肟，將純硅分子篩與移動(dòng)床集成用于環(huán)己酮肟重排，將非晶態(tài)鎳催化劑與磁穩(wěn)定床集成用于己內(nèi)酰胺精制，同時(shí)從原子經(jīng)濟(jì)的角度引入氮原子，整個(gè)工藝流程得以簡化，裝置投資下降70%，生產(chǎn)成本下降50%，氮原子利用率近100%。

但是宗保寧并未止步于此，他仍堅(jiān)信己內(nèi)酰胺反應(yīng)過程還可以更優(yōu)化，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)尋找更優(yōu)答案。在他們的堅(jiān)持下，新環(huán)己酮、過氧化氫項(xiàng)目接連獲得成功。其中起著關(guān)鍵作用的過氧化氫項(xiàng)目，打破國外漿態(tài)床過氧化氫生產(chǎn)技術(shù)的封鎖，通過新的技術(shù)，加氫效率提高了一倍，同時(shí)有效減少了尾氣排放、真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全。

如今，中國石化在己內(nèi)酰胺技術(shù)上早已邁入世界一流。2019年，我國采用新技術(shù)的己內(nèi)酰胺產(chǎn)能超過360萬噸，占全球市場(chǎng)份額超50%，我國也由全部依賴進(jìn)口成為世界第一生產(chǎn)大國。

顛覆——利用微藻減排氮氧化物并生產(chǎn)蛋白質(zhì)，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的氮循環(huán)利用

綠色減排是石油化工行業(yè)的永恒課題，其中尾氣氮氧化物的處理一直困擾著企業(yè)。宗保寧又一次提出顛覆性設(shè)想：用微藻生產(chǎn)蛋白質(zhì)，同時(shí)減排氮氧化物。

目前，我國對(duì)蛋白質(zhì)的對(duì)外依存度仍超過90%，高于熟知的石油對(duì)外依存度。而微藻則可以“吃”二氧化碳和氮氧化物，產(chǎn)出蛋白質(zhì)，用微藻減排可生產(chǎn)蛋白質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氮循環(huán)利用，不僅不用花錢處理了，還可以順便解決老百姓“吃”的問題。

然而，此前學(xué)界都困于微藻培育的“技術(shù)極限”：氮氧化物減排如何與微藻的生長和工業(yè)生產(chǎn)相匹配，這需要解決提高效率、減少占地、提高采收率等問題。宗保寧團(tuán)隊(duì)以小球藻和螺旋藻為主要培育對(duì)象，通過優(yōu)化培養(yǎng)體系、完善硝酸用于微藻半連續(xù)光能兼養(yǎng)的養(yǎng)殖流程等，歷經(jīng)10余年的研究，最終成功開發(fā)了微藻脫硝組合工藝，實(shí)現(xiàn)化學(xué)脫硝與生物固硝的無縫耦合。

如今，該項(xiàng)目已經(jīng)在石家莊煉化、湖北化肥和催化劑分公司建成微藻減排裝置，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。該項(xiàng)目因此獲得2019年中國石化前瞻性基礎(chǔ)研究一等獎(jiǎng)，這是集團(tuán)公司第一次將該獎(jiǎng)項(xiàng)頒給生物類的研發(fā)項(xiàng)目。

“只有原始創(chuàng)新，才是一個(gè)國家科技發(fā)展的靈魂、支撐國家發(fā)展的筋骨。我們石化產(chǎn)業(yè)需要更多顛覆性、前瞻性的科研創(chuàng)新，這就是我們科技工作者存在的意義。”宗保寧說。