實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)清潔低碳高效發(fā)展
——記上海院綠色化工與工業(yè)催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

□ 周夢(mèng)瑾

過(guò)去，提起化工產(chǎn)業(yè)，人們總是把它與環(huán)境污染、氣候變暖、安全事故聯(lián)系在一起。如今，面對(duì)綠色發(fā)展趨勢(shì)和資源環(huán)境瓶頸，加快發(fā)展綠色工業(yè)、推進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)刻不容緩。綠色化工與工業(yè)催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)依托于中國(guó)石化上海石油化工研究院（以下簡(jiǎn)稱上海院），于2015年9月獲國(guó)家科技部批準(zhǔn)設(shè)立，2016年3月通過(guò)由國(guó)家科技部和國(guó)資委組織的專家組論證。

實(shí)驗(yàn)室成立以來(lái)，主要面向石油和化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大需求開(kāi)展工作。“我們主要聚焦石油資源高效利用、化工綠色催化過(guò)程、碳一清潔轉(zhuǎn)化三個(gè)重大方向，使三廢排放盡量減少，甚至達(dá)到凈零排放，推動(dòng)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?！本G色化工與工業(yè)催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、上海院院長(zhǎng)楊為民說(shuō)。

突破關(guān)鍵核心技術(shù)

2020年，中原石化新型丁烯異構(gòu)化催化劑工業(yè)試驗(yàn)開(kāi)車成功，成為我國(guó)首個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的原創(chuàng)分子篩催化材料；環(huán)氧丙烷完成全流程中試，大型工業(yè)裝置開(kāi)工建設(shè)；中安聯(lián)合S-MTO裝置完成標(biāo)定，新型催化劑高水平運(yùn)行；新一代OCC技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，技術(shù)指標(biāo)顯著提高；OMT催化劑成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，技術(shù)指標(biāo)全面優(yōu)于進(jìn)口催化劑，打破了國(guó)外公司長(zhǎng)期獨(dú)家壟斷；STO技術(shù)完成中試工藝包開(kāi)發(fā)，裝置即將建成；高純碳酸乙烯酯（EC）催化劑實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用……這些成果，是實(shí)驗(yàn)室不斷突破催化新材料、催化反應(yīng)和分離工程等共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重大綠色化工技術(shù)的創(chuàng)新。

新結(jié)構(gòu)分子篩科研人員進(jìn)行技術(shù)討論。上海院 供圖

多年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室始終面向石油和化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大需求，針對(duì)化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，以開(kāi)發(fā)綠色化工及先進(jìn)工業(yè)催化新技術(shù)為目標(biāo)，力爭(zhēng)建成具有國(guó)際影響力的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)創(chuàng)新基地和人才培養(yǎng)基地。

近幾年，實(shí)驗(yàn)室密切關(guān)注國(guó)家科技動(dòng)向，緊密銜接國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃，建立了獨(dú)具特色的技術(shù)創(chuàng)新體系，布局開(kāi)展新結(jié)構(gòu)分子篩應(yīng)用拓展、二氧化碳資源化利用、合成氣制低碳烯烴、人工智能暨計(jì)算機(jī)模擬在化工領(lǐng)域的應(yīng)用等關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，提升了原始創(chuàng)新和協(xié)同攻關(guān)能力。

推動(dòng)化學(xué)工業(yè)綠色發(fā)展

在綠色環(huán)保理念深入人心的今天，綠色消費(fèi)、綠色出行、綠色家居等逐漸成為人們的自覺(jué)行為。目前，實(shí)驗(yàn)室在綠色、高端材料單體合成領(lǐng)域取得了一系列成果，相繼開(kāi)發(fā)出高性能碳纖維、聚酰亞胺、生物可降解材料、3D打印材料的單體合成技術(shù)，有力支撐了我國(guó)綠色、高端材料的發(fā)展。

“綠色化工是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，就是要把化學(xué)反應(yīng)過(guò)程綠色化，減少污染的排放、減少整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，這是未來(lái)化工產(chǎn)業(yè)生存和發(fā)展的基石?！睂?shí)驗(yàn)室副主任王仰東告訴記者。

《中國(guó)制造2025》將全面推行綠色制造作為重點(diǎn)任務(wù)，提出要積極構(gòu)建綠色制造體系，大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色化。在此背景下，實(shí)驗(yàn)室結(jié)合國(guó)家和地方重大戰(zhàn)略需求，積極承擔(dān)國(guó)家和省部級(jí)科技研發(fā)項(xiàng)目。2020年，實(shí)驗(yàn)室共承擔(dān)研究課題65項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表論文9篇，在國(guó)內(nèi)外會(huì)議發(fā)表論文13篇，獲授權(quán)專利341件，參與制定標(biāo)準(zhǔn)2件，實(shí)驗(yàn)室研究成果獲省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室積極響應(yīng)國(guó)家“一帶一路”倡議，與歐洲國(guó)家政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作，在節(jié)能、綠色、低碳的石化技術(shù)方面進(jìn)行研發(fā)，為“一帶一路”國(guó)家能源化工的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極作用。中國(guó)—捷克聯(lián)合研發(fā)重點(diǎn)專項(xiàng)“化工余熱利用過(guò)程中換熱裝備的傳熱強(qiáng)化及能量集成優(yōu)化”獲國(guó)家批復(fù)立項(xiàng)。通過(guò)該項(xiàng)目研究，可以實(shí)現(xiàn)低品位化工余熱的高效回收利用，提升系統(tǒng)能源利用率。實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的節(jié)能型苯乙烯催化劑成功應(yīng)用于英力士公司在比利時(shí)的苯乙烯生產(chǎn)裝置，并實(shí)現(xiàn)對(duì)該公司苯乙烯裝置的全覆蓋。

打造專業(yè)科研隊(duì)伍

多年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室與牛津大學(xué)持續(xù)開(kāi)展“生物質(zhì)轉(zhuǎn)化”科技合作，探索化學(xué)品綠色生產(chǎn)路線。與牛津大學(xué)Wolfson催化研究中心EdmanTsang課題組就“生物質(zhì)原料制備芳烴技術(shù)研究”項(xiàng)目開(kāi)展了深度合作與研究，項(xiàng)目利用重要生物質(zhì)平臺(tái)化合物生產(chǎn)芳烴，打通非化石資源的芳烴生產(chǎn)路線，取得了良好的進(jìn)展。同時(shí)，與清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東理工大學(xué)簽署實(shí)習(xí)實(shí)踐工作協(xié)議，接收高校在校學(xué)生的參觀訪問(wèn)，主要圍繞石油化工行業(yè)、中國(guó)石化概況、科研精神及創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展開(kāi)展交流合作，使綠色科研理念深入人心，促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研一體化。

實(shí)驗(yàn)室還擁有一支年齡結(jié)構(gòu)合理，創(chuàng)新能力強(qiáng)的科研隊(duì)伍。截至2020年底，實(shí)驗(yàn)室建成了一支由工業(yè)催化、化學(xué)工程、分析化學(xué)等領(lǐng)域?qū)W術(shù)骨干組成的142人核心骨干團(tuán)隊(duì)，分別從事前瞻性基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、工程化和產(chǎn)業(yè)化研究。其中包括中國(guó)工程院院士1名、中國(guó)科學(xué)院院士1名、第二屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)1名、國(guó)家突出貢獻(xiàn)中青年專家3名、國(guó)家中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才3名、ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織分會(huì)主席1名、上海領(lǐng)軍人才2名、上海市青年拔尖人才1名、中國(guó)石化科技創(chuàng)新功勛獎(jiǎng)獲得者2名、集團(tuán)公司首席專家1名、集團(tuán)公司高級(jí)專家8名；高級(jí)職稱126人、博士學(xué)歷93人。近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室人才隊(duì)伍的年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷組成不斷優(yōu)化，高層次人才比例不斷提高，為實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

談到未來(lái)的工作，楊為民表示，實(shí)驗(yàn)室將持續(xù)面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，面向中國(guó)石化產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需要，進(jìn)一步強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，建設(shè)科研成果與應(yīng)用技術(shù)之間的橋梁和紐帶，更好地發(fā)揮綠色化工與工業(yè)催化領(lǐng)域的專業(yè)引領(lǐng)和技術(shù)輻射作用，為中國(guó)石化打造技術(shù)先導(dǎo)型公司貢獻(xiàn)力量。