文 ‖ 本刊特邀记者 冯作文
扎根一线,矢志创新,高雄厚谱写了西部科技人科技兴国的新篇章。
●高雄厚:“将自己的知识转化成技术和产品,对国家对人民有用,就是我最大的愿望。”摄影/冯作文
2023 年12 月8 日,对于中国石油兰州石化公司石油炼制首席专家高雄厚来说,是一个永远值得铭记的日子。在这天,中国工程院举行了2023 年当选院士学习教育暨颁证仪式,高雄厚光荣地成为新当选的中国工程院院士。
30 多年来,高雄厚扎根一线,矢志创新,致力于炼油技术中催化裂化催化剂的开发与工程化实践,用满腔热情和赤诚奉献的拼搏精神,谱写了西部科技人科技兴国的新篇章。
在从普通科技人员成长为院士的路上,高雄厚做出了哪些贡献,又有哪些人生感悟?本刊特邀记者采访了高雄厚。
中国石油石化:高院士,您好!作为甘肃省2023 年当选的唯一的中国工程院院士和兰州石化石油炼制首席专家,能否分享一下您的成长经历和感悟?
高雄厚:将自己的知识转化成技术和产品,对国家对人民有用,就是我最大的愿望。1988 年,我从兰州大学化学系硕士毕业后,被分配到原兰炼即现在的兰州石化的研究所从事科研工作。在工作实践中,我对催化裂化催化剂的研究产生了浓厚的兴趣,也点燃了我为中国石油炼油催化剂研究做贡献的梦想。
2023 年,我能够当选中国工程院院士,既是党和国家对西部科技工作的肯定,也是对西部科技工作者的关怀和爱护,这为西部科技工作者团结奋斗、集智攻关、勇攀科技高峰注入了强大的动能。
中国石油石化:您在催化裂化催化剂的研究中如何破题?
高雄厚:1999 年,国家出台了新的环保标准,尤其是对汽油品质提出了新的更高的要求:要求车用汽油的烯烃含量必须降到35%以下。然而,当时国内大部分炼油企业通过催化裂化装置生产的汽油的烯烃含量在50%以上,国内绝大部分炼油企业生产的汽油产品都面临着因烯烃含量超标不能出厂的困境。
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,研究所研发设备陈旧、科技人员少且缺乏重要技术积累,而且研发时间急迫,只有短短几个月,可谓困难重重。我带着几个年轻人开始了攻关。我们查文献、找数据、想思路,日夜分析研究,不断从失败中汲取经验,终于探索出一条可行的路径。
传统的催化剂是把已生成的烯烃转化为其他产物以达到降烯烃的目的,新技术则要从源头开始控制烯烃的生成。顺着这条路线,从对反应机理的新认识到催化新材料的开发,我们在关键技术攻关方面取得突破,一举完成了从小试、中试到工业应用。新一代降烯烃催化剂就这样诞生了。
应用表明,与国外同类催化剂相比,汽油烯烃含量降低了6.1 %,关键技术指标优于国外催化剂,成功替代进口,标志着催化裂化催化剂的研发水平实现了新跨越,中国石油的炼油催化剂研究由此翻开了崭新的篇章。
中国石油石化:在炼油催化剂研发领域,您还从事了哪些主要的技术研发?
高雄厚:近些年来,炼油企业面临一个难题:石油资源重劣质化不断加剧,加工难度越来越大。
我和同事们在前人研究的基础上持续探索,以高岭土原位晶化工艺为基础,通过技术开发提高了原位晶化型催化剂的重油转化和抗重金属能力,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和半合成型重油高效转化多功能系列催化剂。这种催化剂可以根据炼厂原料、工艺、产品的不同需求进行配方优化调整,形成系列重油高效转化催化剂,在国内外实现了大规模工业应用。
随着经济的发展,面对我国成品油消费结构发生重大变化和环保需求,我们攻克了分子筛高度介孔化和载体富含质子酸的技术难题,开发出高汽油收率低碳排放系列催化剂,为降低柴汽比、低碳排放可持续发展提供了关键技术支撑和保障。
同时,根据炼化业务转型升级重大技术需求,我们还开发出了增产丙烯、增产低碳异构烯烃系列催化剂,在满足炼厂需求的同时产生了巨大的经济效益,以技术创新为我国炼油化工一体化技术进步做出了贡献。
中国石油石化:您研发的炼油催化剂新技术的应用效果和市场竞争力如何?
高雄厚:基于我们开发的催化剂新技术,2020 年,兰州石化在革命老区福建长汀建成了催化剂新生产基地,装备水平、产品质量、生产清洁化程度达到了国际先进水平。
我作为研究生导师,培养硕博士研究生 32 人,牵头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,致力于促进西部产业科技融合与协同发展,推进我国炼油工业绿色低碳和高质量发展。
在长期的科技攻关中,我负责研发出系列催化裂化催化剂产品,远销美国、新加坡等海外市场,在国内外100 余套工业装置上成功应用,创造了显著的经济效益,提升了我国炼油催化剂产品在国际市场的竞争优势。
中国石油石化:当选院士对您来说又是一个新的工作起点,您如何总结过去并展望未来?
高雄厚:30 多年来,我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,获国内外授权发明专利200 余件、发表学术论文200 余篇、出版专著2 部;先后入选国家“万人计划”领军人才、“百千万人才工程”国家级人选、甘肃省第一层次领军人才和中国化工学会会士。
下一步,我将依托院士工作室,联合国内外科研机构组建高水平科研创新团队,聚焦原创性、突破性、引领性成果,发挥科技创新、技术引领和示范辐射作用,围绕国家、甘肃省、集团公司重大需要和长远发展,布局一批新技术、新材料的重大科技项目,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;积极承担战略咨询研究任务,为企业高质量发展建真言献良策;牵头组织重大战略性、前瞻性、交叉性科技创新活动,奉献祖国、服务人民;加强高层次科技创新人才队伍培养力度,培养出一批能打硬仗、大仗、胜仗的高水平团队,为国家高质量发展做出新贡献。
习近平总书记在2021 年科技三会上对院士提出了“四个表率”的重要要求:要“做胸怀祖国、服务人民的表率;做追求真理、勇攀高峰的表率;做坚守学术道德、严谨治学的表率;做甘为人梯、奖掖后学的表率”。这四个表率,寄托了习总书记对我们的殷切期待,也承载了党和人民对我们的厚望重托。
从现在起,我会将“四个表率”的要求融入血脉,像爱护眼睛一样珍惜“院士”这份荣誉,保持初心、谦虚谨慎。我会按照中国工程院党组、中国石油集团公司党组和兰州石化公司党委的要求,永远坚定科技报国的信念和严谨务实的学风,围绕国家重大战略需求,努力工作、自主创新,不断掌握核心技术,铸造大国重器,为实现高水平科技自立自强、建设创新型国家贡献自己全部的智慧和力量!
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高雄厚主要成果简介
催化裂化是炼油工业的核心装置,生产了我国约70%的车用汽油等石油产品,是炼厂效益最重要的来源。催化剂是催化裂化技术进步的核心,对炼厂稳定高效生产发挥着极为重要的作用。
高雄厚同志扎根西部甘肃30多年,长期在科研一线致力于催化裂化催化剂技术研究与工程化实践,是该领域的知名专家和科技带头人。他紧扣我国炼油工业对提高石油资源利用率、油品质量升级和绿色低碳发展的重大战略需求,提出“活性中心在纳米限域空间精准调控催化反应”的学术思路,阐明其科学规律,迭代创新出关键催化材料、催化裂化催化剂工程化技术,发明重油高效转化的原位晶化催化剂,打破国外技术垄断,成为我国催化裂化装置加工劣质重油的关键技术;发明降低汽油烯烃含量催化剂,替代进口,推动我国汽油质量升级,实现跨越式发展;发明提高汽油收率和降低焦炭产率催化剂,打入国际市场,加快企业油品结构调整和二氧化碳减排;开发出化学超稳分子筛、降低柴汽比等6项工程化技术,为建成世界单套产能最大的福建长汀催化剂生产基地提供技术支撑,打造出完全自主可控的催化剂产业链。他研发的成果全部实现工业转化,满足企业“一厂一策”个性化需求。催化剂累计生产销售72.9万吨,产品出口美国,加拿大、新加坡等10个国家和地区,在国内外116套催化裂化装置上成功应用。