□ 賈廣華
2011年,石科院石油化工催化材料與反應工程國家重點實驗室正式獲得科技部授牌,這是我國煉油和石油化工領域唯一的國家重點實驗室。
石油化工催化材料與反應工程國家重點實驗室成立于2008年4月,是全國首批36個企業國家重點實驗室之一。該實驗室承擔著解決國家在能源領域的重大需求、研究煉油行業的共性問題和儲備未來技術的責任。成立以來,實驗室緊密圍繞我國石油化工行業的重大需求,以催化材料和反應工程的應用基礎研究為主,以重質和劣質原油高效轉化、清潔車用燃料綠色化生產和替代能源生產的技術創新為目標,研究開發原始創新和集成創新的技術,努力實現從知識創新到技術創新的跨越,提升我國石油化工行業的整體技術水平。
在石油化工催化材料的基礎研究方面,實驗室重點研究分子篩類催化材料、微孔/介孔復合材料、固體超強酸類催化材料、磁性酸性催化材料和非晶態合金類催化材料的合成規律,使其作為煉油和石油化工催化劑活性組元,促進反應物分子定向轉化,提高目標產物收率。在石化反應工程的基礎研究方面,重點研究磁流化床反應工程研究、懸浮/漿態床反應工程研究和超臨界反應工程研究等新型反應形式,通過反應工程手段,提高催化劑活性和穩定性,實現反應過程強化。
依托石科院的科研實力,實驗室在建設期間就具備了得天獨厚的優勢。實驗室主任、石科院院長龍軍告訴記者:“我們這個實驗室的優勢是有很強的煉油和石油化工應用技術背景,既研究催化材料,又研究反應工程和煉油工藝。針對煉油和石油化工行業的需求來研究催化材料,針對催化材料的特點來研究反應工程,通過反應工程的配合使催化材料的特點得以充分發揮,最終形成推動行業技術進步的成套技術。”
為了保證實驗室的高標準建設,中國石化和石科院為實驗室提供了一流的硬件條件。目前實驗室面積總共有4000多平方米,各種儀器設備都具有世界先進水平。
實驗室聚集了一批高層次人才,在國內外享有盛譽。閔恩澤、李大東、汪燮卿、何鳴元和舒興田院士親自領銜擔任學術指導;達志堅、聶紅等一批中青年科研骨干擔任學術帶頭人;在實驗室的35位科研骨干中,有8位博士生導師,31位具有博士學位,形成一支結構合理的創新團隊。
實驗室立足于利用新技術、新工藝,降低煉油化工的能耗,從重質原油中最大限度地獲得清潔輕質產品,最大限度地將原油吃干榨凈,以保障國家能源安全,提高經濟效益。實驗室圍繞著催化材料和反應工程兩個方向,大力開展基礎研究和前瞻性研究,取得一系列創新成果:開展了5項國家“973”項目子課題和4項中國石化課題研究,申請中國發明專利218件,已獲授權95件,在國際權威期刊發表文章10篇,7項成果分別獲得國家和中國石化獎勵。
實驗室開發了一系列催化材料和綠色環保制備技術,如“具有介孔和微孔雙孔結構的含Y型分子篩復合材料(NSY)及其合成新工藝”,原材料利用率高,母液可循環利用,生產過程環境友好;以“納米分子篩合成和生產技術”為基礎上開發了乙苯合成催化劑和液相循環反應技術,大大降低了能耗和物耗,延長了催化劑壽命,已于2009年建成了65萬噸/年的乙苯裝置,達到了國際一流水平。
企業國家重點實驗室不僅是創新的平臺,也是技術交流與合作的平臺。該實驗室一直面向生產第一線開展研究工作,為許多石油石化生產單位轉讓技術和提供技術服務。在國家重點實驗室框架下,通過每年提出開放課題,與科研院所和高校合作,依靠它們學科種類齊全、了解學科前沿發展動態的優勢,結合本實驗室對企業技術需求的了解以及與企業的廣泛聯系,形成產學研相結合、優勢互補、互惠互利的技術開發平臺。同時通過對企業在技術轉讓、核心產品制造、咨詢、標準、計量、檢驗、戰略研究等方面的服務,提升整個行業的技術水平。
談到未來的發展規劃,龍軍表示,實驗室將圍繞國家和行業的重大需求,針對石油化工催化材料與反應工程研究的共性問題,進一步凝練科學問題,集中力量組織攻關。在催化材料研究方面,要按照近、中、遠三個層次發展分子篩催化材料;同時結合應用加強其他新催化材料研究,為煉油和石油化工相關催化劑提供新組元。在反應工程研究方面,主要圍繞重油轉化、清潔燃料和替代燃料生產,結合新催化材料的應用,開發新的反應工程技術。