从“开拓者”到“守望者”——院士高雄厚走出中国炼化自主创新转型之路
高雄厚院士在工作中 图由兰州石化公司党委宣传部提供
新一代降烯烃催化剂的诞生,填补了中国石油在炼油催化剂研究领域的空白;原位晶化重油高效转化催化剂的开发,使中国石油成为世界第二家掌握该技术的公司;降低柴汽比、增产低碳烯烃等系列催化剂的应用,助力中国石油进入国际高端市场……
让这些科研成果成为现实,兰州石化公司石油炼制首席专家高雄厚功不可没。作为我国炼油催化剂技术发展的重要推动者和杰出的科技带头人,高雄厚常年和油品升级较劲,35年来只干了一件事:催化剂研究开发。
“将自己的知识转化成技术和产品,对国家对人民有用,是我最大的愿望。”从填补空白到积累经验,从自主创新到先行一步,高雄厚始终秉持着作为一名科研工作者的初心,2023年11月22日,59岁的高雄厚也因为多年来用自主技术为支撑中国石油催化裂化技术进步和持续保持国际竞争力,当选中国工程院院士,他也是2023年甘肃唯一当选院士。
科研的“高峰”,没有最高,只有更高。如今,已然登顶中国科研最高峰的他,仍在向着那条可以探寻到更美风景的、未知的科研之路进发……
坚守初心做催化剂研发的“探路人”
1988年,24岁的高雄厚从兰州大学化学系硕士毕业,进入原兰州炼油厂(现兰州石化)研究所工作,踏上了催化裂化催化剂研发的漫漫征程。
虽然中国的催化裂化催化剂是从兰州开始,并为我国的石化工业的发展作出过巨大的贡献,但是当时面对强大的竞争对手,兰州炼油催化剂研发团队举步维艰,许多研究人员感到十分迷茫。看着身边不少同事同学纷纷选择离开,彼时,高雄厚的内心也产生了动摇,“何时何地才能够体现自己的人生价值?”带着心中的思虑,他选择继续“充电”。
1994年,他以优异成绩考入中国科学院兰州化物所攻读博士。高雄厚看到,花甲之年的老一辈科研人员,收入、工作条件不如自己,衣服穿得比自己旧,却还在踏踏实实地“摇瓶子”(做实验)。高雄厚在与这些老科研人员的接触中,他的心灵被深深地震撼了,也有了自己的人生定位:科研人员的人生就是要在创新中收获乐趣。
1997年,高雄厚博士毕业。不少单位伸出“橄榄枝”,有的单位甚至开出高薪聘请他,但他都婉言谢绝,返回了兰州中心。高雄厚提起当年的选择时说,“我们在催化剂领域没有大的突破,是因为技术研发没有长足进步,只要继续坚持攻坚克难,在恰当的时机,我们总会闯出一番天地。”
新一代降烯烃催化剂在他手中诞生
1999年,是高雄厚“厚积薄发”的一年。这一年,国家出台新的环保标准,要求车用汽油烯烃含量降到35%以下。然而,当时国内许多炼油企业生产的汽油中烯烃含量没达到这个标准,面临着困境。
“降低汽油中烯烃含量的技术攻关任务交到了我所在的研究所。当时研究所科技人员少,缺乏重要技术积累,而且研发时间急迫,可谓困难重重。”回忆起当时的情景,高雄厚这样说道。
传统的催化剂是把已生成的烯烃转化为其他产物,达到降烯烃的目的。高雄厚带领团队另辟蹊径,将研究落点放在烯烃生成的源头。一次次的实验,失败,再实验,再失败。经过4个月的持续奋战,最终在关键技术攻关方面取得了重大突破,正常情况下需要数年时间才能研发成功的新型催化剂技术诞生了。
中国石油炼油催化剂研究也由此翻开崭新的篇章!不久,兰州石化催化剂厂生产出第一个牌号的新型催化剂。这也意味着,中国可以通过低廉的成本,生产出清洁汽油来。中国汽油生产企业的一场危机,就这样被悄悄地化解了。
与国外同类催化剂相比,新一代降烯烃催化剂可使汽油烯烃含量降低6.1个百分点、辛烷值提高0.9个单位,关键技术指标优于国外催化剂。这项科研成果在兰州石化就地转化后2004年当年就产生经济效益1.5亿元。
这些年来,高雄厚始终没有停下探索的步伐。他聚焦国家能源安全和绿色低碳发展重大需求,带领团队研发出4大系列15个品种的催化剂,研发成果全部实现了产业化。
成为炼油催化剂技术自主创新“第一人”
“原位晶化型多功能重油高效转化催化剂开发”,这19个字,读起来有些拗口,整个研发过程同样充满不易。
世纪之交,中国的炼油工业遇到很多问题,重质原油比重越来越大是其中之一。如何提高炼油综合利用水平,改良炼油催化剂技术成为当务之急。
高雄厚在前人研究的基础上,和他的团队以高岭土原位晶化工艺为基础,开发出拥有自主知识产权、符合炼油工业发展要求的新型原位晶化催化剂及成套工程化技术,有效提高了重油转化和抗重金属能力,在国内外几十套装置上成功应用。
这个结合原始创新和继承创新的项目,获得了2008年国家科技进步二等奖,也带给高雄厚很多启示,“最重要的,是提振了信心。产品性能达到国际先进,这说明我们有能力自主创新。”
降低柴汽比、增产低碳烯烃等系列催化剂的应用,助力中国石油进入国际高端市场;开发出增产丙烯、增产低碳异构烯烃系列催化剂,为各大炼厂创造了巨大的经济效益……近些年来,高雄厚始终致力于炼油催化剂自主研发与应用,以一己之力为我国炼油化工一体化技术进步作出了卓越的贡献。
在此期间,高雄厚作为第一完成人获得国家科技进步二等奖3项、省部级一等奖8项,国内外授权发明专利200余件。其研发成果转化为技术和产品后,累计生产销售72.8万吨,在国内外114套催化裂化装置上成功应用,产品出口到美国、加拿大、新加坡等15个国家和地区,并中标全球最大的单体炼厂和国内外千万吨级炼厂,增效143.2亿元;累计加工重油2亿吨,为我国清洁油品生产、重油高效转化、高附加值基本有机化工原料生产作出了突出贡献,提升了我国炼油催化剂的国际影响力。
永葆“登顶”初心走好自立自强科研道路
研发之路,充满寂寞、艰辛与坎坷。每每被问及如何保持“攀登”科研高峰的初心,高雄厚说,“总想知道山的后面是什么”。从业后期,即便走上了管理岗位,高雄厚也依然坚守科技攻关前沿,从未停止前进的脚步。
2020年,基于他主持开发的催化剂创新技术,兰州石化在革命老区福建长汀建成了全球单套生产规模最大的催化剂生产基地,装备水平、产品质量及生产过程清洁化程度达到了国际先进,使催化剂这一关系国家能源安全的重要战略物资全产业链实现了技术完全自主可控,助力我国由炼油大国向炼油强国迈进。
荣誉伴随着奋斗的足迹如期而至。高雄厚先后获得“何梁何利基金科学与技术创新奖”“中央企业劳动模范”“甘肃省科技功臣”“中国石油杰出成就奖”等诸多荣誉。他作为研究生导师还培养硕博士研究生32人,并组建了甘肃省化工新材料创新联合体和石油化工催化剂工程技术研究中心,促进西部产业科技融合与协同发展,为我国炼油工业绿色低碳和高质量发展作出了贡献。
“科研实践像是翻山越岭,虽然这一路注定不会一帆风顺,但我也愿意把每一次‘失败’看作‘未达预期’。”高雄厚表示,未来,他将依托院士工作室,与科研人员共同奋斗,打好关键核心技术攻坚战,解决“卡脖子”问题,推动高水平科技自立自强,为国家高质量发展作出新贡献。(记者 李晓霞 刘超)
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