千錘百煉，催化科研之花

中國石化首席專家、石油化工科學(xué)研究院原副院長(zhǎng)聶紅用堅(jiān)守與創(chuàng)新，在煉油科研領(lǐng)域書寫了傳奇。

近四十年的科研生涯，她專注于煉油加氫領(lǐng)域，開發(fā)重油高效轉(zhuǎn)化技術(shù)，提升石油資源利用率；主持研發(fā)系列柴油加氫催化劑與工藝，為柴油質(zhì)量持續(xù)升級(jí)提供技術(shù)支撐；在國內(nèi)首創(chuàng)生物航煤生產(chǎn)技術(shù)，變廢為寶促進(jìn)碳減排……她就是中國石化首席專家、石油化工科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱石科院）科學(xué)家聶紅。

她以堅(jiān)韌與智慧，書寫了女性科研工作者的傳奇；她以技術(shù)突破，為保障國家能源安全做出了貢獻(xiàn)。從榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)到獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，從入選新世紀(jì)百千萬人才工程國家級(jí)人選到獲得全國優(yōu)秀科技工作者稱號(hào)，從何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)到第三屆全國創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)狀，從侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)成就獎(jiǎng)到最新的趙永鎬科技創(chuàng)新獎(jiǎng)，在漫長(zhǎng)的科研道路上，閃耀著無數(shù)對(duì)她科研成果的肯定。

與團(tuán)隊(duì)共進(jìn)

1978年高考，年僅16歲的聶紅以優(yōu)異成績(jī)考入南開大學(xué)化學(xué)系。7年的大學(xué)與研究生求學(xué)時(shí)光，為她日后的研究打下了扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)，為科研生涯奠定了知識(shí)儲(chǔ)備。

1985年，聶紅被分配至石科院十五室1501組，自此開啟了她的科研之路。像聶紅自己說的，一切都是那么水到渠成。

在石科院初期，她感受到科研環(huán)境對(duì)個(gè)人發(fā)展的塑造力。團(tuán)隊(duì)中的每位導(dǎo)師和前輩，特別是李大東院士與石亞華副總工程師，對(duì)她的成長(zhǎng)至關(guān)重要。

李院士曾以“技術(shù)創(chuàng)新的思路從何而來”為題撰文。他提出的“剖析問題、逐一解決”的科研理念，成為聶紅攻克難題的重要方法。石總則以細(xì)致入微的指導(dǎo)和充滿信任的鼓勵(lì)，為聶紅的職業(yè)發(fā)展指明了方向。

回憶起當(dāng)初的那段歲月，聶紅笑得孩子氣。“他們都喊我‘小聶紅’，平時(shí)都很照顧我。但是我年齡小膽子大，只要是和科研有關(guān)的，都敢提出自己的觀點(diǎn)和看法。”

聶紅常說，她的成長(zhǎng)離不開環(huán)境的影響與團(tuán)隊(duì)的支持。在工業(yè)試驗(yàn)中，她與團(tuán)隊(duì)密切配合，一同面對(duì)各種困難甚至是險(xiǎn)境，協(xié)同解決了催化劑開發(fā)中的一系列技術(shù)難題。

回憶起團(tuán)隊(duì)研究催化劑載體的歲月，聶紅說：“當(dāng)時(shí)國內(nèi)市場(chǎng)上量產(chǎn)的氫氧化鋁粉種類繁多，但全面滿足高性能加氫催化劑的幾乎沒有。”

那段時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室成了團(tuán)隊(duì)的主戰(zhàn)場(chǎng)，大家全神貫注地投入其中。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備密封性不佳，粉塵四處飛揚(yáng)，大家的頭上、衣服上都沾滿了粉末，仿佛每個(gè)人都長(zhǎng)出了滿頭白發(fā)。盡管如此，沒有一個(gè)人抱怨。

在實(shí)驗(yàn)過程中，解決一個(gè)問題，另外一個(gè)問題又出現(xiàn)了。如孔結(jié)構(gòu)調(diào)好了，但催化劑的性能仍然沒有達(dá)到預(yù)設(shè)指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)是這種載體的表面性質(zhì)與加氫功能的協(xié)同作用不夠。找到問題，奔著問題開展攻關(guān)，他們很快就開發(fā)出了當(dāng)時(shí)活性高成本低的加氫催化劑RN-10。

這讓每位成員意識(shí)到，科研之路充滿了未知與挑戰(zhàn)，要堅(jiān)持不懈，敢于面對(duì)各種困難才能獲得成功。聶紅感慨道：“正是團(tuán)隊(duì)的協(xié)作，讓我們?cè)诳蒲械牡缆飞献叩酶h(yuǎn)、更快。”

與團(tuán)隊(duì)攜手共進(jìn)，她積累了大量經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力，完成了從初學(xué)者到領(lǐng)域?qū)＜业耐懽儭＝刂聊壳埃櫦t帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了近十余種催化劑及工藝技術(shù)，累計(jì)推廣應(yīng)用233套次，為我國煉油技術(shù)整體達(dá)到世界先進(jìn)水平做出了重大貢獻(xiàn)。

想國之所想

上世紀(jì)90年代，柴油清潔化成為全球煉油技術(shù)的重要課題。聶紅作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，承擔(dān)了開發(fā)高效加氫催化劑的重任。

在國一、國二柴油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)攻關(guān)中，她主導(dǎo)研發(fā)了RN-10加氫催化劑，不僅脫硫活性較同期國際最優(yōu)產(chǎn)品提升14%以上，而且采用了國產(chǎn)的氫氧化鋁粉作為載體，成功替代了昂貴的進(jìn)口原材料，大幅降低了催化劑成本。

進(jìn)入新世紀(jì)以來，國家對(duì)環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，柴油標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)。隨著柴油質(zhì)量從國四升級(jí)到國五、國六，超低硫和低多環(huán)芳烴的雙重要求導(dǎo)致工業(yè)加氫裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期大幅縮短，嚴(yán)重影響煉廠效益。

面對(duì)難題，根據(jù)柴油中復(fù)雜分子反應(yīng)特性，聶紅提出高低溫調(diào)控策略，先高溫脫除氮化物，消除氮化物影響，再低溫深度飽和多環(huán)芳烴和超深度脫硫，發(fā)明了復(fù)雜反應(yīng)分級(jí)強(qiáng)化的RTS工藝，破解了超深度脫硫與多環(huán)芳烴飽和反應(yīng)條件不一致的矛盾，使裝置提前3年長(zhǎng)周期穩(wěn)定生產(chǎn)國六柴油。

在重油轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，聶紅再度展現(xiàn)了她的科研智慧。

重油約占原油的40%，重油能否充分利用關(guān)乎國家能源安全。然而重油黏度大，幾乎富集了原油中全部的瀝青質(zhì)以及鎳、釩等金屬雜質(zhì)。在重油加工過程中，加氫催化劑常因結(jié)焦和金屬沉積而快速失活。

面對(duì)難題，聶紅沒有退縮。她查閱了大量文獻(xiàn)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過上百次實(shí)驗(yàn)，成功開發(fā)出雙通道催化劑和活性組元非均勻分布的脫金屬催化劑，不僅顯著提了瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化效率和鎳釩脫除率，而且有效延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。聶紅回憶說：“每一次實(shí)驗(yàn)失敗都像是敲打著我的內(nèi)心。但也正是這些失敗，讓我看到了問題的本質(zhì)和解決的方向。”

為了提高重油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)油品的效率，基于對(duì)化學(xué)反應(yīng)能壘的認(rèn)識(shí)，她和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出改變稠環(huán)芳烴反應(yīng)路徑的雙向組合技術(shù)思路。該技術(shù)可明顯降低催化劑表面積碳，提高脫瀝青質(zhì)和脫金屬速率，增加汽柴油收率。這一技術(shù)的突破，為企業(yè)帶來了數(shù)億元的經(jīng)濟(jì)效益。聶紅感嘆：“不要小看這一兩個(gè)點(diǎn)的變化，一年下來能節(jié)省數(shù)萬噸的原油。這幾乎是省下來一個(gè)中小型油田的年產(chǎn)量。”

聶紅及其團(tuán)隊(duì)的研究每一次都能在國家有重大需求時(shí)拿出技術(shù)工藝，及時(shí)提供解決方案。這背后是始終將“科技報(bào)國”作為信念與動(dòng)力的拳拳愛國之心，想國之所想，做國之所需。

早在2009年，聶紅就組織團(tuán)隊(duì)借助煉油加氫技術(shù)平臺(tái)，率先在國內(nèi)開啟以餐飲廢油為原料生產(chǎn)生物航煤的技術(shù)研發(fā)。“雖然艱難，但當(dāng)看到最終的技術(shù)成果時(shí)，那種成就感是無與倫比的。”聶紅說，“未來我們將加速推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生物航煤的規(guī)模化應(yīng)用，為全球航空業(yè)碳減排做出更大貢獻(xiàn)。”

時(shí)至今日，說到煉化行業(yè)，聶紅依然對(duì)煉油加氫技術(shù)充滿信心。

她認(rèn)為煉化行業(yè)并非夕陽產(chǎn)業(yè)，而是可在綠色轉(zhuǎn)型中煥發(fā)生機(jī)的重要領(lǐng)域。煉油行業(yè)將朝著綠色、低碳、智能化方向發(fā)展。催化劑研發(fā)將面臨更復(fù)雜的挑戰(zhàn)，比如更高效的資源利用、更低的碳排放，以及更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品輸出。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，聶紅計(jì)劃繼續(xù)推進(jìn)新型催化劑和技術(shù)的研發(fā)，專注于重油、生物質(zhì)等原料的高效轉(zhuǎn)化技術(shù)。她強(qiáng)調(diào)：“我們需要在分子水平研發(fā)煉油技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)催化反應(yīng)，最大化提高資源利用率。”

她希望將傳統(tǒng)煉油與人工智能結(jié)合，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能優(yōu)化，提升煉化效率；通過引入機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)催化劑的理性設(shè)計(jì)。“人工智能技術(shù)可以為煉化過程提供全新的分析與預(yù)測(cè)工具，從而優(yōu)化催化劑開發(fā)與工藝流程。在實(shí)際操作中，結(jié)合AI技術(shù)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的相輔相成，將成為未來科研的一種范式。”

她強(qiáng)調(diào)：“我們的目標(biāo)不僅是解決問題，還要?jiǎng)?chuàng)造未來，能夠持續(xù)推動(dòng)中國煉油行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。”

從千里之駒到相馬伯樂

從初入領(lǐng)域的科研新人到石科院副院長(zhǎng)，從被發(fā)現(xiàn)的千里馬到主動(dòng)發(fā)現(xiàn)人才的伯樂，聶紅注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)與青年人才培養(yǎng)。她堅(jiān)信，科研是集體智慧的結(jié)晶，構(gòu)建好的環(huán)境、培養(yǎng)新人是領(lǐng)導(dǎo)者的職責(zé)，是持續(xù)保持創(chuàng)新活力的有效途徑。

她特別注重年輕科研人才的培養(yǎng)。為了讓年輕人盡快成長(zhǎng)，她設(shè)計(jì)培訓(xùn)計(jì)劃，組織科研攻關(guān)的實(shí)戰(zhàn)練兵。她認(rèn)為，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合才能真正讓青年科研工作者茁壯成長(zhǎng)。

人才往往都有個(gè)性。聶紅提到了自己在團(tuán)隊(duì)建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)：“只有順應(yīng)人才個(gè)性化發(fā)展，才能讓千里馬馳騁在科研的崇山峻嶺。”

她善于觀察每位年輕成員的特長(zhǎng)，并為他們量身定制合適的發(fā)展路徑。例如，有一位團(tuán)隊(duì)成員善于理論分析，卻對(duì)實(shí)驗(yàn)操作興趣不大，而另一位則是實(shí)驗(yàn)操作的高手，但不太喜歡撰寫論文和做報(bào)告。聶紅巧妙地將兩人組成了一個(gè)小團(tuán)隊(duì)，通過互補(bǔ)的分工，充分發(fā)揮了兩人的優(yōu)勢(shì)，讓他們迅速成長(zhǎng)。這對(duì)組合最終完成了多項(xiàng)重要的催化劑優(yōu)化項(xiàng)目。他們開發(fā)出的催化劑不但在實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)優(yōu)異，還在工業(yè)應(yīng)用中取得了顯著成效，相關(guān)成果在多個(gè)領(lǐng)域獲得了認(rèn)可。對(duì)此，聶紅感慨道：“每個(gè)人都有自己的優(yōu)勢(shì)。領(lǐng)導(dǎo)者的任務(wù)就是找到并放大這種優(yōu)勢(shì)，讓他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中發(fā)光發(fā)熱。”

她特別重視團(tuán)隊(duì)的多樣性與包容性。她表示，不同背景和專業(yè)領(lǐng)域的人才匯聚在一起，往往能碰撞出更多的火花。為此，她還在科研項(xiàng)目中鼓勵(lì)跨學(xué)科合作，使團(tuán)隊(duì)具備更強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

聶紅還強(qiáng)調(diào)了為青年科研人員提供平臺(tái)的重要性。她不僅擔(dān)任石科院青論會(huì)的評(píng)委，挖掘潛力出眾的后輩，而且積極為團(tuán)隊(duì)成員爭(zhēng)取在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)言的機(jī)會(huì)，并鼓勵(lì)他們申請(qǐng)科研項(xiàng)目，爭(zhēng)做課題負(fù)責(zé)人。

在她的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)中涌現(xiàn)出一批批優(yōu)秀人才，在不同領(lǐng)域取得了驕人成績(jī)。她的團(tuán)隊(duì)因凝聚力、執(zhí)行力強(qiáng)，多次在國家重大科研項(xiàng)目中攻堅(jiān)克難，成為行業(yè)的佼佼者。

“能遇到聶紅老師實(shí)在是太幸運(yùn)了。”她的學(xué)生鮑俊這樣感嘆，“在科研領(lǐng)域她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，培養(yǎng)我們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。在生活中她隨和親切，樂于為年輕人提供寶貴經(jīng)驗(yàn)，幫助我們成長(zhǎng)。”

在聶紅的科研生涯中，每一次技術(shù)突破都如同催化反應(yīng)中的躍遷點(diǎn)，看似平凡卻孕育著巨大的能量。這位女性科學(xué)家用她的堅(jiān)持與智慧，為我國能源事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)，為年青的科研工作者樹立了榜樣。她的科研故事正激勵(lì)著新一代科研人繼續(xù)為國家能源發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

責(zé)任編輯：陸曉如

znluxiaoru@163.com