在科研的路上翻山越嶺
——記中石化上海院研究一部主任劉紅星

文／楚一莎 聶曉帆

S-MTO全流程技術從無到有再到工業(yè)化應用，劉紅星付出了20年不懈努力。

●艱苦創(chuàng)業(yè)、嚴謹求實。圖為劉紅星與科研人員探討催化劑性能。 攝影/聶曉帆

走前人未曾走過的路，如何獲得成功？中國石化上海石油化工研究院（以下簡稱上海院）研究一部主任劉紅星給出的回答是：20年堅持不懈的努力。

讀中學時，劉紅星就喜歡化學。在填報志愿時，他選擇了華東理工大學化學工程系，立志成為一名科學家。在上海院工作時，劉紅星進入由中國科學院院士謝在庫作為學術帶頭人、中國石化數(shù)百人參與的甲醇制烯烴技術創(chuàng)新團隊。他們在技術上打破常規(guī)，開展原始創(chuàng)新，運用跨界思維，博采眾長，開展聯(lián)合攻關。

通過20年不懈努力，S-MTO技術已有大成。劉紅星也憑借著扎實的理論功底和不懈的勤奮付出，成長為該項目的核心骨干和煤化工領域的專家。他參與研發(fā)的“高效甲醇制烯烴全流程技術（S-MTO）”，榮獲了2017年度國家科技進步一等獎。他還榮獲中央企業(yè)勞動模范、國家中青年科技創(chuàng)新領軍人才、中央企業(yè)優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊負責人等稱號。

摸著黑找路

說起劉紅星對S-MTO的這份情，要追溯到2000年他在上海院攻讀博士學位時。當時，他的論文研究方向正是S-MTO。

S-MTO，是以煤炭為原料生產(chǎn)乙烯和丙烯的一項技術。該項技術的開發(fā)是對傳統(tǒng)石油制烯烴技術的突破。對國家來說，它能有效減少經(jīng)濟活動中對石油的單一依賴；對中國石化來說，則可以憑借該技術進入新型煤化工業(yè)務領域，實現(xiàn)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型發(fā)展。

彼時，上海院對S-MTO的研究剛剛開始，裝備很簡單，實驗室條件有限。劉紅星經(jīng)常雙手拎著研制的催化劑樣品到處尋找馬弗爐，希望有人能借給自己用。從200毫升、2升、10升釜，一步步進行合成晶化實驗。他還用葫蘆吊做過10升釜。釜非常笨重，全靠手工拉動，一次實驗做下來就要大半天時間。從實驗室走出來時，經(jīng)常已是深夜，他和同事用手電筒照亮回宿舍的路，有時忘了帶手電筒就一腳深一腳淺地“摸”回宿舍。他和同事們開玩笑說：“這可真像咱們的工作性質(zhì)，整天摸著黑找路。”

科研工作的確如此。一旦從事獨辟蹊徑、從無到有的創(chuàng)新，那絕非只是辛苦，更多的時候是孤獨甚至是痛苦。

一天到晚倒騰大瓶小罐，到底能不能成功？國際頂尖團隊都沒有解決的問題，我們能行嗎？每一個科研工作者都經(jīng)歷過這種彷徨，但劉紅星從未放棄過?！翱蒲袆?chuàng)新向來都是九死一生。可就算再高的山頭，我也要攀！再難的課題，我也愿意為之一搏！”他說。

終于，在2003年，實驗室小試的催化劑效果接近國際水平。但是，走不出實驗室的技術，終究不能稱為關鍵核心技術。

●為了讓S-MTO催化劑關鍵核心技術早日問世，劉紅星和團隊廢寢忘食、夜以繼日。 攝影/聶曉帆

2005年初，劉紅星和團隊成員們開始做中試研究。放大后的現(xiàn)場比實驗室復雜很多，在28公斤左右的高壓下做實驗，危險性不言而喻。他們必須盯在現(xiàn)場，不能出現(xiàn)任何問題。這期間，他的手機24小時開機，隨叫隨到，沒有周末和節(jié)假日，甚至半夜三更都要趕過去。這種日子一過就是一年多。有時，一個夜班下來，還要查看實驗數(shù)據(jù)、實驗進展和設備情況，白天還要繼續(xù)進行數(shù)據(jù)分析、技術研討。劉紅星經(jīng)常是困了就窩在椅子上打個盹，醒來接著干。

沒有人喊累，沒有人埋怨，更沒有人退縮。雖然環(huán)境艱苦，過程艱難，但“三老四嚴”“苦干實干”的石油精神和上海院科研人艱苦創(chuàng)業(yè)、嚴謹求實的精神在閃光?！懊恳粋€數(shù)據(jù)都是承諾”，是最基本的遵循。寒來暑往、暮去朝來，夢想在奮斗中逐漸有了輪廓，清晰可見。

吃一頓熱騰騰的餃子

隨著國民經(jīng)濟發(fā)展水平不斷增長，乙烯消費量大幅提升，尋找石油能源替代品的呼聲越來越強烈。為服務國家能源戰(zhàn)略、降低我國石油對外依存度，中國石化決定發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)。此時，劉紅星和團隊成員們深深地感到S-MTO實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的機會來了！

2007年，燕山石化3.6萬噸/年全流程工業(yè)實驗裝置開建。為了加快科研進度，劉紅星和團隊成員們嘗試將1立方米中試擴大到5立方米。就在此時，實驗卻屢遭瓶頸，整個科研團隊面臨巨大壓力，飽受煎熬——因為每做一釜催化劑都是成本。

最珍貴的是時間成本。科技競爭就像短道速滑，我們在加速，對手也在加速，最后要看誰的速度更快、誰的速度更能持續(xù)。作為中國石化的科研工作者、作為一名共產(chǎn)黨員，劉紅星深知遇到困難絕不能氣餒更不能退縮，哪里有問題就要出現(xiàn)在哪里，要主動沖在前搶在先，用實際行動把忠誠擔當鐫刻在科研現(xiàn)場。

2007年大年初一，別人都走親訪友去了，劉紅星和團隊成員們?nèi)栽趯嶒炇疫M行技術討論、在裝置現(xiàn)場排查實驗失敗的原因。從原料雜質(zhì)分析，到傳質(zhì)傳熱參數(shù)排查，再到晶化過程現(xiàn)象分析，困難重重，他甚至越發(fā)覺得那一年的冬天格外漫長和寒冷。溫暖的是，團隊成員們總是相互鼓勁，嘴上說著過了這個坎兒“就去吃一頓熱騰騰的餃子”，但實際上每個人都挪不開腳步。

為了啃下這塊硬骨頭，劉紅星和團隊成員們協(xié)力攻關、廢寢忘食，連續(xù)奮戰(zhàn)了3個月，終于在5月3日迎來了第一釜催化劑制作成功！他們馬上裝車，將樣品送到燕山石化中試現(xiàn)場。當實驗室傳來消息——各項數(shù)據(jù)達到先進水平時，劉紅星和團隊成員們百感交集，激動地流下了眼淚。

過五關斬六將

經(jīng)過之前的努力與付出，他們有了大量的數(shù)據(jù)支撐和實戰(zhàn)經(jīng)驗，為之后的工作打下了堅實的基礎。

2009年，劉紅星和團隊成員們將晶化釜放大到15立方米，并一直沿用至今。這標志著中國石化具備了大型生產(chǎn)能力。

2011年10月9日，中原石化60萬噸/年甲醇制烯烴裝置投料開車一次成功，并于7個小時后取得了合格的乙烯、丙烯產(chǎn)品。標定結(jié)果，甲醇轉(zhuǎn)化率達到99%以上，乙烯加丙烯的碳基收率達到81%，乙烯、丙烯和丁烯的三烯收率達到了91%以上。

2012年11月1日，中國石化專家組鑒定認為，該項目達到了國際領先水平。

然而，他們依舊面臨考驗——如何實現(xiàn)科研成果到大規(guī)模工業(yè)應用轉(zhuǎn)化？

對于S-MTO全流程技術而言，環(huán)環(huán)相扣，細節(jié)難題很多，沒有前路可循、沒有經(jīng)驗可以借鑒，對每一個技術問題都要反復推敲、小心求證。從5立方米到15立方米，從1.2萬噸到120萬噸……他們在S-MTO工業(yè)化應用的路上爬過了一個又一個坎。

2016年在南京，3000噸/年催化劑裝置經(jīng)歷了長達7個月的質(zhì)量調(diào)整。這不僅是對技術提出了高標準嚴要求，而且是對心志的極大考驗。在這半年時間里，劉紅星和團隊成員們幾乎每天在生產(chǎn)裝置上篩查原因，在流水線上嚴摳細節(jié)，對每個環(huán)節(jié)進行檢測，發(fā)現(xiàn)和解決了很多實驗室難以測評的現(xiàn)實問題，用“過五關斬六將”都不足以表達其過程的復雜和艱難。但實踐證明，日復一日的堅持，量變到質(zhì)變正在悄然發(fā)生。一點點比對實驗數(shù)據(jù)，一個個調(diào)整裝置參數(shù)，最終他們排除萬難，保證了裝置正常運行。2016年10月和2017年8月，采用自主技術建設的中天合創(chuàng)S-MTO裝置兩條生產(chǎn)線分別開車成功，標志著中國石化煤制烯烴示范基地全面建成。

在集團公司研究—設計—生產(chǎn)—建設團隊的共同努力下，S-MTO項目歷經(jīng)多年持續(xù)創(chuàng)新，取得了多項重大的技術突破；在近5年為企業(yè)新增產(chǎn)值308億元，新增利潤45億元，經(jīng)濟效益顯著。

它輸我贏

一晃間，S-MTO全流程技術從無到有再到工業(yè)化應用，劉紅星博士把自己的20年交給了這項研究。談及成績，他謙虛地說：“雖然取得了一些成績，但我深知這些都是建立在前輩們大量默默無聞的前期研究工作基礎上的。正是因為站在了他們的肩膀上，我和團隊成員們才有幸摘得了這顆科研宇宙的明星。”

劉紅星認為，他很榮幸，工作在一個科學氛圍嚴謹、科研體制開明的集體中；他也很自豪，他的身邊有數(shù)不清的科研工作者楷模。“正是他們，教會了我只有把科研方向同國家的需求、人民的需要牢牢結(jié)合，才能真正實現(xiàn)創(chuàng)新價值、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展；正是他們，將新時代科學家精神鐫刻在石化發(fā)展的豐碑上，激勵我不斷攀登追求真理、科學報國的高峰。”他說。

從事科研工作20年，劉紅星至今堅持著一個習慣，就是每天入睡前回顧一遍工作進度，一想到難點、靈感就寫下來。小小的手機備忘錄里，記載了他大膽的猜想和工作的點滴。

對于劉紅星來說，S-MTO的研究只是剛剛推開了大門，未來還有廣闊的空間等待探索，在科技創(chuàng)新的“考場”上，永遠沒有“交卷”的時間。

“每當我明確了研究目標、規(guī)劃了實驗路徑，走在了實現(xiàn)創(chuàng)新的路上，那么與困難的碰撞只能是它輸我贏?！边@是他的豪情，也是他奮力拼搏、潛心鉆研得來的自信。