“一輩子只做好一件事”
——記“國家卓越工程師”稱號獲得者方向晨

本刊記者 洪晨曦

1月19日，在人民大會堂召開的“國家工程師獎”表彰大會上，大連（撫順）石油化工研究院原院長方向晨被授予“國家卓越工程師”稱號。這是我國首次開展“國家工程師獎”表彰，共評選出81名“國家卓越工程師”、50個“國家卓越工程師團隊”。

表彰大會后，記者在北京見到了方向晨?；叵肫鹋踹^證書的那一刻，這位“國家卓越工程師”臉上不由得露出自豪的笑容?！斑@不僅僅是對我個人工作的肯定，也是對整個科研團隊的認可，更是對中國石化長期重視發(fā)揮科技創(chuàng)新工作者作用、加快推動科技創(chuàng)新的肯定?！?/p>

生于江淮之地安徽桐城，扎根渤海之濱遼寧大連，方向晨將整個職業(yè)生涯奉獻給石油煉制技術研究，為我國加氫技術跨入國際領先行列作出重要貢獻。走過四十載科研路，方向晨不談艱辛，唯有從容，“我這一輩子，只干好一件事就足夠了”。

科研要做好，基礎先打牢

時間的指針撥回1978年，那時國家引進了4套加氫裂化裝置，拉開石化領域浩浩蕩蕩的科研序幕。也是這一年，中學起就熱愛化學的方向晨，成功考入華東理工大學化學工程系，與化學結下不解之緣。

4年后，方向晨被分配到撫順石油化工研究院（現(xiàn)大連（撫順）石油化工研究院前身），首先擺在面前的是選擇什么研究方向。當時，催化劑和加工工藝開發(fā)都是熱門選擇，但方向晨相信，“反應動力學是它們的基礎知識支撐，只有先把反應過程的基礎知識掌握了、弄明白，才能從跟隨別人變成慢慢趕上和超越別人”。

加氫技術在整個煉油化工過程中起到至關重要的作用。一方面，它是脫除原油雜質和生產清潔油品的必需技術；另一方面，也是煉油和化工結合在一起的重要手段。就這樣，方向晨毅然選擇了“冷門”的加氫反應動力學研究。

彼時我國煉油工藝還有許多空白，方向晨暗下決心，“有朝一日一定要將這些空白補齊”。

1988年，方向晨被派往英國威爾士的天鵝海大學進修，回國不久就承擔起人生中第一個重要科研任務—中國石化重點科技攻關項目“緩和加氫裂化動力學實用數(shù)學模型”?！鞍具^”計算和實驗的循環(huán)往復，“挺過”夜以繼日的大量研究，他帶領團隊成功建立起反應動力學模型，該模型不僅能夠精準測算不同原料和條件下的加氫反應結果，而且可以指導工藝試驗和催化劑開發(fā)。由于應用空間廣闊，該模型榮獲1994年度中國石化科技進步獎二等獎。

“我很感謝當初選擇反應動力學作為職業(yè)生涯的第一步，‘地基’先打扎實了，一輩子都在收獲?！北M管這不是方向晨拿過的最高榮譽，卻是他最驕傲的科研成果之一，正是該模型為日后煉油加氫系列技術研發(fā)奠定了堅實的基礎，對國內加氫裂化技術追趕國際先進水平作出重要貢獻。

每一滴原油都要“吃干榨盡”

緩和加氫裂化動力學實用數(shù)學模型是基礎，為方向晨的科研之旅插上騰飛的翅膀。20世紀90年代，隨著我國加快改革開放進程，石油作為“國民經(jīng)濟發(fā)展的血液”，消費量快速增長，國內石油產能已不足以滿足發(fā)展需求，我國開始大量進口原油。然而，進口原油中含硫劣質原油比例較高，如何處理含硫原油成為橫亙在煉油技術面前的一大難題。

“當時全國僅有7套適應含硫原油加工的加氫裂化裝置，遠遠不能滿足加工需求。新建裝置肯定來不及了，我們只能選擇改造?！狈较虺恐鲃诱埨t去和“硬骨頭”較勁，運用動力學模型等基礎工具，通過中試實驗驗證11種不同的可行技術方案，帶領科研團隊對7套裝置進行脫瓶頸擴能改造，使裝置的總加工能力近乎翻倍。其中，鎮(zhèn)海煉化的加氫裂化裝置加工處理能力從80萬噸/年增至220萬噸/年，所耗資金卻僅相當于新建裝置的五分之一。

然而，擴能只是緩兵之計。想要真正解決原油加工能力不足的問題，還得實現(xiàn)從催化劑到工藝的全面革新。通過不同方案的比較論證，結合中國煉油企業(yè)現(xiàn)有加工流程和資產現(xiàn)狀，方向晨主持開發(fā)出劣質蠟油加氫處理部分轉化技術?！斑@項技術的特點，就是充分發(fā)揮現(xiàn)有資產的價值，用最經(jīng)濟有效的方式適應我國含硫原油加工量快速增長的迫切需求。”

2002年8月，國內首套180萬噸/年含硫蠟油加氫脫硫裝置在鎮(zhèn)海煉化開車一次成功。此后又有14套裝置相繼在祖國大地上建成，總加工能力達到2410萬噸/年，成功開辟含硫原油加工新路線。

2003年，我國進口石油依存度繼續(xù)攀高。為了最大限度用好每一滴原油，剛擔任撫順石油化工研究院院長的方向晨決心攻關重質劣質渣油轉化深加工路線。

“過去劣質高硫原油的渣油加工以焦化、催化技術為主，不但原料利用率低，而且生產污染較大?！狈较虺拷榻B道。

渣油工藝處理技術一度僅掌握在少數(shù)幾個國家手里。為改變受制于人的局面，方向晨帶領團隊經(jīng)過20年的鉆研探索，最終成功研發(fā)出適宜的技術反應器和催化劑。這項渣油沸騰床加氫技術被團隊命名為“STRONG”，為我國重質劣質渣油加工闖出新路徑。此后，方向晨率領團隊進一步研發(fā)出世界首創(chuàng)的沸-固復合床渣油加氫處理技術，目前相關工業(yè)裝置正在火熱建設中。

至此，從跟跑、并跑到領跑，方向晨和團隊完成煉油行業(yè)自主創(chuàng)新技術的拼圖。這是一條漫長而艱辛的道路，他們的腳步從未遲滯半刻。

走好清潔油品質量升級之路

進入21世紀以來，綠色環(huán)保的理念越來越深入人心。大量的機動車穿梭在全國大街小巷，破解汽柴油產品質量升級技術瓶頸，成為石化行業(yè)的科技攻關重點。

“當時路上許多車子都冒著滾滾黑煙，經(jīng)過研究我們發(fā)現(xiàn)，黑煙主要是柴油中富含稠環(huán)芳烴引起的?！狈较虺炕貞浾f。

既要保證柴油產量，又要實現(xiàn)油品清潔，在此背景下，方向晨帶領科研團隊開始新的創(chuàng)新征程。2000年，方向晨承擔了國家科技攻關項目“劣質柴油加氫改質技術（MCI）”，創(chuàng)新性地提出將稠環(huán)芳烴的反應控制為“開環(huán)而不斷鏈”，解決尾氣黑煙問題。

“當初研究動力學模型時，我們曾做過各種邊界條件試驗，多年后在攻關清潔柴油時派上了用場。這項技術能夠在能耗、物耗低，不影響柴油產量的前提下，改善柴油成分組成?！狈较虺空f。

MCI技術屬于世界首創(chuàng)，相繼在國內近30套裝置落地投用，有效解決柴油車污染的問題，并榮獲2001年度國家技術發(fā)明獎二等獎。這也是方向晨首次獲得該獎項。

關于柴油產品質量升級的研究從未止步。十幾年間，世界各國出臺的燃油規(guī)定和排放標準愈加嚴格，要求柴油中含硫量不大于10微克/升。

“含硫量標準比過去嚴格得多。時代的考題就算再難，我們也得交好答卷?！狈较虺空f。

超低硫柴油生產技術研發(fā)無疑給方向晨帶來新的挑戰(zhàn)。在那時，國外相關技術存在氫耗高、成本高、催化劑周期短等諸多缺陷。方向晨團隊嘗試遍了他們了解的所有硫化物反應途徑。針對部分硫原子難以和催化劑接觸反應的情況，方向晨和團隊找到了有效的辦法，順利破解該難題。

在此基礎上，大連（撫順）石油化工研究院開發(fā)出柴油超深度加氫脫硫集成創(chuàng)新技術。這項技術一經(jīng)問世，就憑借成本低、效果好的優(yōu)勢被國外多家知名公司評為頂級水平，在國內外60多套裝置上投入使用，平均1套裝置3年內就可以節(jié)省氫氣成本1.9億元。方向晨和他的團隊也因此于2013年再次獲得國家技術發(fā)明獎二等獎。

引領煉油加氫技術轉型邁上新臺階

時間如同被上了發(fā)條，社會日新月異的變化讓方向晨敏銳地意識到，石油煉制行業(yè)也要轉型駛向新的領域。

在過去，全力生產汽柴油燃料是石化企業(yè)的重要目標任務，而如今，逐漸向生產芳烴和烯烴等化工原料轉變。煉化企業(yè)想實現(xiàn)“油轉化”轉型升級，加氫裂化裝置依舊是關鍵。

在煉化企業(yè)，如果盡可能多生產芳烴原料，乙烯原料就會減少；如果最大馬力生產芳烴原料，芳烴原料的性質會變差，生產乙烯原料也是同理。因此，生產企業(yè)向方向晨團隊尋求幫助。

為了同時兼顧“蹺蹺板”的兩頭，方向晨團隊將前期一系列研究工作重新嫁接整合，從催化材料的選擇性吸附和選擇性轉化之間的微妙關系中精確找到突破口，提出烴類分子結構導向轉化的創(chuàng)新理念，破除了石腦油和加氫尾油產率和質量不能兼顧的難題。根據(jù)不同的反應環(huán)境和反應特點，他們又開發(fā)了反應器分區(qū)強化、漸次反應等創(chuàng)新工藝技術。2017年，第三個國家技術發(fā)明獎二等獎也被方向晨和團隊收入囊中。

長期堅守在攻堅克難的第一線，方向晨卻不覺得辛苦。得益于扎實的動力學基礎，后續(xù)一系列科研成果的涌現(xiàn)可謂厚積薄發(fā)。他風趣地比喻：“所有研究的基礎都是相貫通的，就好比一袋米裝進不同的碗里，可以做成稀飯、白飯，或是醪糟，全憑不同情況來改變?！?/p>

在煉油加氫系列技術基本成熟后，為進一步實現(xiàn)石化產業(yè)綠色發(fā)展，方向晨把目光放在能耗和物耗上。他們巧妙利用加氫裂化反應過程中釋放出的熱能，設計出提高反應流出物物流溫位的新型逆流換熱器，最終開發(fā)出低投資、低能耗的加氫裂化（改質）成套技術。

節(jié)能降耗之路永無止境，對于氫氣循環(huán)系統(tǒng)能耗高的痛點，方向晨大膽提出將氫氣溶解在油中，借助液體油完成加氫循環(huán)。面對業(yè)界對這一技術路線的質疑，方向晨潛心鉆研基礎知識，開發(fā)出液相循環(huán)加氫技術，并于2008年在原長嶺煉化（原長嶺煉化、巴陵石化合并重組為湖南石化）率先完成工業(yè)示范，2012年開始進行大型化工業(yè)裝置運用。與同規(guī)模傳統(tǒng)裝置相比，采用該技術的柴油工業(yè)裝置總投資降低20%、能耗降低54%。

截至目前，該技術已拓展至柴油加氫、航煤加氫、重整生成油選擇性加氫、離子液體烷基化加氫領域，并已應用于40余套工業(yè)生產裝置。

一系列低能耗、低成本的技術之花開在煉油企業(yè)，為我國清潔油品質量升級提供了堅實的技術保障。方向晨深知，“‘雙碳’目標下石化行業(yè)未來會面臨更多挑戰(zhàn)，唯有以變化應對變化，以轉型促進發(fā)展，才能躍上時代的潮頭奮楫前行”。

榮譽之外：我仍是我

回望四十二年的風雨兼程，憑借矢志不渝的執(zhí)著和勤耕不輟的積淀，從實習員工成長為工程專家，從院長再到“國家卓越工程師”，方向晨始終瞄準國際前沿，帶領團隊開辟出一條可持續(xù)發(fā)展的科研航路，而他嚴謹求實的態(tài)度和開拓創(chuàng)新的精神影響著團隊里的每一個人。

這些年，方向晨團隊碩果累累，開發(fā)的多項技術已在我國和韓國、哈薩克斯坦等國家和地區(qū)的300余套加氫裝置、300余套環(huán)保裝置上成功應用。

獲得國家技術發(fā)明獎二等獎3項、中國專利優(yōu)秀獎3項、省部級科技進步獎一等獎10項，國內外授權專利136件，培養(yǎng)碩士、博士、博士后40余名，獲得“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號、何梁何利基金科學與技術創(chuàng)新獎……方向晨稱得上榮譽等身。

對方向晨來說，榮譽只是結果，快樂更多來自科研本身。“我解決一個問題帶來的高興程度，可比拿獎高多啦！”此次獲得“國家工程師獎”的表彰，面對友人的道賀，他只是爽朗一笑，“方向晨還是方向晨，這一點不會有任何變化。”

作為中國化工學會副理事長兼秘書長、中石化（大連）石油化工研究院有限公司戰(zhàn)略咨詢委員會副主任，今年64歲的方向晨仍舊醉心于工作中，往返于北京、大連等地，仍以能夠參與科研開發(fā)工作為樂。如今，他與團隊正致力于研發(fā)新型儲能技術、低成本高端新材料創(chuàng)制等新技術、新方向。

采訪的最后，這位國家卓越工程師對后輩學子說出自己的期待：“時刻關注國家需求，永遠把對社會有所貢獻作為應盡的義務。這是我們個人實現(xiàn)人生價值的基礎，更是推動國家科技創(chuàng)新發(fā)展的不竭力量源泉！”