做充滿活力的“催化劑”
——記中國石化科技創(chuàng)新功勛獎獲得者繆長喜
2021-01-20 09:21:38季佳歆
中國石化 2020年12期
關鍵詞：催化劑
□ 本刊記者 徐 徐 季佳歆
| 獲獎者名片 |
繆長喜在調(diào)試催化劑評價裝置。上海石油化工研究院 供圖
繆長喜，1965年9月出生，中共黨員，博士，中國石化石油化工領域高級專家，上海石油化工研究院原副總工程師。先后承擔國家及中國石化科研項目50余項，包括國家“973”項目、“863”項目、中國石化重大項目和“十條龍”攻關項目等。獲得全國勞動模范、中國石化“科技創(chuàng)新領軍人才”、“全國石油化工優(yōu)秀科技工作者”等榮譽稱號，并獲得全國“五一勞動獎章”，享受國務院特殊津貼。獲國家及省部級技術發(fā)明、科技進步獎19項，其中國家科技進步二等獎1項，中國專利優(yōu)秀獎1項。申請發(fā)明專利468件，授權(quán)249件，發(fā)表研究論文105篇，參編化工專著4部。
在國內(nèi)石化行業(yè)，說起苯乙烯技術，繆長喜是個不得不提的名字。
作為我國烴類脫氫領域的領軍人物、全國勞動模范和全國五一勞動獎章獲得者、集團公司高級專家，24年來，繆長喜帶領團隊先后承擔過國家“973”計劃、國家“863”計劃、國家科技攻關和中國石化“十條龍”攻關等50余項重大科研項目，成功實現(xiàn)了苯乙烯催化劑及成套技術國產(chǎn)化，為我國大宗有機原料生產(chǎn)技術跨越式進步和精細化學品關鍵技術突破作出了重要貢獻。
“簡單地說，我的工作就是制作研究這些紅色小顆粒，讓它們始終保持活性，發(fā)揮出最大的能量。”初見繆長喜，他正在滿是瓶瓶罐罐的催化劑實驗室里忙碌著，“談成績還早，未來我們還要面對環(huán)保、節(jié)能、效益多重考驗，要始終瞄準技術前沿，服務國家需要。”
催化劑的作用，是引領變化、點石成金。在繆長喜看來，干這一行，就得燃燒自己，做一顆永不失活的“催化劑”。
“用誰的技術，都不如用我們自己的技術來得踏實?！?/h2>
苯乙烯是石化行業(yè)中最重要的有機原料之一，被廣泛應用于合成樹脂、合成橡膠生產(chǎn)。國外20世紀30年代就開始了對乙苯脫氫制苯乙烯這項技術的研究，中國直到20世紀80年代才開始啟動。
1996年，繆長喜從復旦大學博士畢業(yè)加入上海石油化工研究院苯乙烯研發(fā)團隊，承擔的第一項科研任務就是負責GS-08新型乙苯脫氫制苯乙烯催化劑的研究。
回憶研發(fā)過程，繆長喜坦言“很磨人”。
“那時候?qū)嶒灄l件沒法和現(xiàn)在比，那時一共只有兩套評價裝備，評價速度慢、效率低，精準度也不高?！辈贿^，這些都沒有動搖繆長喜的信心和決心。
研發(fā)起步階段，一年要做100至150個催化劑樣品，往往只有兩三個是好的，許多樣品是經(jīng)過周密計算的，整個團隊都認為應該能夠成功，但做出來偏偏就失敗了。
“有的化學性能比較好，物理性能卻不行，一下子就碎了，有的壽命不行。”繆長喜愛笑，就連談到失敗，也只是輕描淡寫地一笑，“推翻自己是一個非常痛苦的過程，本來滿懷希望，一次又一次失敗，再一次又一次重來?！?/p>
當時，一些企業(yè)在催化劑研發(fā)和應用過程中為研發(fā)團隊提出了許多難題，有些企業(yè)甚至直接叫國外公司來與他們競爭。
“我們開始為企業(yè)提供的催化劑，壽命在1年到1年半左右，國外公司參與進來，能提高到兩年，這對我們的沖擊非常大，有些催化劑訂單直接失去，競爭非常激烈?！痹谶@個過程中，繆長喜印象最深的還是國內(nèi)技術與國外的差距。
“我們只有咬住牙堅持?！笨婇L喜說，“因為用誰的技術，都不如用我們自己的技術來得踏實?！?/p>
為了保證實驗能夠持續(xù)進行，繆長喜和整個團隊全年無休，春節(jié)都在實驗室加班。在當時，有一種制備催化劑的設備叫擠條機，需要手動旋轉(zhuǎn)，繆長喜每天制備1至3次催化劑，每次都要連續(xù)半小時轉(zhuǎn)動笨重的設備。由于長年重復這項工作，至今繆長喜右臂依然比左臂粗很多。
功夫不負有心人。短短一年半時間，繆長喜負責研究的GS-08新型苯乙烯催化劑突破了催化劑固鉀、防流失等關鍵技術，解決了困擾企業(yè)多年的催化劑使用壽命短的難題，并形成包括催化劑組成、制備、應用方案在內(nèi)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一系列專利技術，徹底打破國外公司的技術封鎖和市場壟斷。
繆長喜又一鼓作氣，借助基礎研究的成果，帶領研發(fā)團隊陸續(xù)開發(fā)了一系列高收率、低水比、低壓降、低溫的新型苯乙烯催化劑。
工業(yè)應用結(jié)果表明，與進口產(chǎn)品相比，繆長喜團隊的催化劑反應溫度可降低8攝氏度，轉(zhuǎn)化率提高1.6個百分點，價格僅為進口催化劑的一半，使用壽命最長達到57個月，創(chuàng)下世界紀錄，引領世界苯乙烯催化劑的研發(fā)方向。
“要把國家需要的、市場需要的技術提前準備好，等要用的時候就能拿出來?！?/h2>
進入21世紀，繆長喜根據(jù)世界苯乙烯行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)實際需求，一方面推動國產(chǎn)苯乙烯催化劑更新?lián)Q代、開拓國際市場，另一方面和相關研究單位合作攻關苯乙烯生產(chǎn)成套技術。
他帶領攻關團隊，在多個領域創(chuàng)造性地開展工作，徹底攻克了三聯(lián)換熱器泄漏的世界性難題，使換熱器的壽命從原來的不到4年延長到12年以上。該換熱器型一經(jīng)試驗成功，就在國內(nèi)煉化企業(yè)廣泛應用。
針對我國苯乙烯裝置能耗高的突出問題，繆長喜帶領攻關團隊開發(fā)了基于能量耦合利用的節(jié)能降耗新技術。該技術在企業(yè)應用后，苯乙烯裝置能耗降低23%以上，為企業(yè)節(jié)能減排和增產(chǎn)創(chuàng)效作出重大貢獻。
如今，繆長喜和團隊的科研成果已在56家企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)應用，他主持研發(fā)的苯乙烯催化劑18次推廣到美國、歐洲和中國臺灣地區(qū)，成套技術對外許可25套，國內(nèi)60%的石化企業(yè)用上了國產(chǎn)的苯乙烯成套技術。其中，茂名石化低成本乙烷裂解氣制40萬噸/年苯乙烯項目實現(xiàn)了裝置大型化的突破，被列為中國石化“十條龍”攻關項目，標志著我國苯乙烯生產(chǎn)技術進入世界領先行列。
面對這些成績，繆長喜憨然一笑：“這個還不是夢想達成，而是夢想開始發(fā)芽生長了。”
在他眼中，做科研一定要有前瞻意識，“要把國家需要的、市場需要的技術提前準備好，等要用的時候就能拿出來”。
面對世界范圍內(nèi)頁巖氣大規(guī)模開發(fā)、乙烯原料輕質(zhì)化新趨勢，繆長喜將目光瞄準丁二烯技術領域前沿，開始聯(lián)合設計院布局研發(fā)丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯新技術。
經(jīng)過近3年的研發(fā)，2017年，丁烯氧化脫氫制丁二烯成套技術和催化劑在江蘇斯爾邦石化10萬噸/年丁烯氧化脫氫裝置成功實現(xiàn)首次工業(yè)應用，單線生產(chǎn)規(guī)模世界最大，解決了物耗、能耗、效益、排放等關鍵技術難題，為我國發(fā)展該項技術提供了強有力的支撐。
最近幾年，繆長喜特別注重基礎理論研究，關注戰(zhàn)略新興技術的培育。他認為，未來氫能發(fā)展空間巨大，針對現(xiàn)有高壓儲氫技術存在的成本、安全性方面的問題，他從2015年開始指導團隊開發(fā)新型氫能儲運與轉(zhuǎn)化技術，提出有機液體儲氫這一解決方案，目前已完成儲氫樣機的研制并實現(xiàn)與燃料電池的耦合發(fā)電。該項目獲得央企熠星創(chuàng)新創(chuàng)意大賽一等獎、中國石化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎。
“科研不是讓你在實驗室里‘秀’技術的，必須深入生產(chǎn)一線，到現(xiàn)場去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題?！?/h2>
上海石油化工研究院有個著名的段子：“跟著繆長喜搞科研，肯定‘灰頭土臉’?！?/p>
繆長喜的學生、38歲的上海院研究三部課題組長曾鐵強對這句話的感受尤為深刻。
9年來，曾鐵強跟隨繆長喜跑遍了大江南北的裝置現(xiàn)場。為了更好地服務企業(yè)、鍛煉隊伍，繆長喜給團隊定下了一個規(guī)矩，技術服務必須24小時響應，兩天之內(nèi)趕到現(xiàn)場，根據(jù)企業(yè)需要，沒有時差限制。
“老師總是身先士卒，經(jīng)常帶我們下到十幾米深的反應器里參與催化劑裝填，檢查催化劑使用環(huán)境?！痹F強說，反應器內(nèi)密不透風、粉塵密布，通常半小時就要換一班，但繆長喜常常在下面一“悶”就是兩三個小時，別人怎么勸都不肯出來。最后爬出來時，滿臉粉塵，有時連體服也被剮破了。
參加工作24年，繆長喜堅持“周六保證不休息，周日休息不保證”。他經(jīng)常和學生說：“科研不是讓你在實驗室里‘秀’技術的，必須深入生產(chǎn)一線，看看裝置到底需要什么樣的催化劑，到現(xiàn)場去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題?！?/p>
妻子沈之芹對繆長喜這種沒日沒夜的工作常態(tài)“頗有微詞”：“人回家了，心還在工作上，只要手機一響，半夜三更拎起包就走，一年有三分之一時間都在到處跑?！鄙蛑壅f，每次出差回來，繆長喜都會主動“承包”家務活兒。想想他20多年就這樣一直向前走，沒法停下來，挺不容易的。
多年來，挖繆長喜的人很多，可他從未有過一絲動搖。2001年，繆長喜曾赴美國加州大學伯克利分校從事訪問研究，師從世界表面化學之父、美國科學院院士紹莫爾堯伊。紹莫爾堯伊對這個勤奮的中國學生青睞有加，多次邀請他留在美國。面對導師的真心挽留、實驗室前瞻性的科研項目、課題組良好的科研條件及豐厚的待遇，繆長喜婉拒了。
“我是一名黨員，是國家培養(yǎng)了我，中國石化培養(yǎng)了我，無論我在哪，研究成果也只能回報國家，回報中國石化。”繆長喜堅定地說。
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