實現化學工業清潔低碳高效發展
——記上海院綠色化工與工業催化國家重點實驗室

□ 周夢瑾

過去，提起化工產業，人們總是把它與環境污染、氣候變暖、安全事故聯系在一起。如今，面對綠色發展趨勢和資源環境瓶頸，加快發展綠色工業、推進化工產業結構升級刻不容緩。綠色化工與工業催化國家重點實驗室的建設依托于中國石化上海石油化工研究院（以下簡稱上海院），于2015年9月獲國家科技部批準設立，2016年3月通過由國家科技部和國資委組織的專家組論證。

實驗室成立以來，主要面向石油和化學工業可持續發展的國民經濟重大需求開展工作。“我們主要聚焦石油資源高效利用、化工綠色催化過程、碳一清潔轉化三個重大方向，使三廢排放盡量減少，甚至達到凈零排放，推動化學工業的可持續發展。”綠色化工與工業催化國家重點實驗室主任、上海院院長楊為民說。

突破關鍵核心技術

2020年，中原石化新型丁烯異構化催化劑工業試驗開車成功，成為我國首個實現工業應用的原創分子篩催化材料；環氧丙烷完成全流程中試，大型工業裝置開工建設；中安聯合S-MTO裝置完成標定，新型催化劑高水平運行；新一代OCC技術實現應用，技術指標顯著提高；OMT催化劑成功實現工業應用，技術指標全面優于進口催化劑，打破了國外公司長期獨家壟斷；STO技術完成中試工藝包開發，裝置即將建成；高純碳酸乙烯酯（EC）催化劑實現工業應用……這些成果，是實驗室不斷突破催化新材料、催化反應和分離工程等共性關鍵技術，實現重大綠色化工技術的創新。

新結構分子篩科研人員進行技術討論。上海院 供圖

多年來，實驗室始終面向石油和化學工業可持續發展的國民經濟重大需求，針對化工產業節能的關鍵技術問題，以開發綠色化工及先進工業催化新技術為目標，力爭建成具有國際影響力的應用基礎研究和產業化技術創新基地和人才培養基地。

近幾年，實驗室密切關注國家科技動向，緊密銜接國家攻關計劃，建立了獨具特色的技術創新體系，布局開展新結構分子篩應用拓展、二氧化碳資源化利用、合成氣制低碳烯烴、人工智能暨計算機模擬在化工領域的應用等關鍵核心技術攻關，提升了原始創新和協同攻關能力。

推動化學工業綠色發展

在綠色環保理念深入人心的今天，綠色消費、綠色出行、綠色家居等逐漸成為人們的自覺行為。目前，實驗室在綠色、高端材料單體合成領域取得了一系列成果，相繼開發出高性能碳纖維、聚酰亞胺、生物可降解材料、3D打印材料的單體合成技術，有力支撐了我國綠色、高端材料的發展。

“綠色化工是一個發展趨勢，就是要把化學反應過程綠色化，減少污染的排放、減少整個化學反應過程對環境的負面影響，這是未來化工產業生存和發展的基石。”實驗室副主任王仰東告訴記者。

《中國制造2025》將全面推行綠色制造作為重點任務，提出要積極構建綠色制造體系，大力推進產業綠色化。在此背景下，實驗室結合國家和地方重大戰略需求，積極承擔國家和省部級科技研發項目。2020年，實驗室共承擔研究課題65項，在國內外期刊發表論文9篇，在國內外會議發表論文13篇，獲授權專利341件，參與制定標準2件，實驗室研究成果獲省部級以上科技獎勵8項。

同時，實驗室積極響應國家“一帶一路”倡議，與歐洲國家政府、企業和研究機構開展合作，在節能、綠色、低碳的石化技術方面進行研發，為“一帶一路”國家能源化工的可持續發展發揮積極作用。中國—捷克聯合研發重點專項“化工余熱利用過程中換熱裝備的傳熱強化及能量集成優化”獲國家批復立項。通過該項目研究，可以實現低品位化工余熱的高效回收利用，提升系統能源利用率。實驗室研發的節能型苯乙烯催化劑成功應用于英力士公司在比利時的苯乙烯生產裝置，并實現對該公司苯乙烯裝置的全覆蓋。

打造專業科研隊伍

多年來，實驗室與牛津大學持續開展“生物質轉化”科技合作，探索化學品綠色生產路線。與牛津大學Wolfson催化研究中心EdmanTsang課題組就“生物質原料制備芳烴技術研究”項目開展了深度合作與研究，項目利用重要生物質平臺化合物生產芳烴，打通非化石資源的芳烴生產路線，取得了良好的進展。同時，與清華大學、上海交通大學、華東理工大學簽署實習實踐工作協議，接收高校在校學生的參觀訪問，主要圍繞石油化工行業、中國石化概況、科研精神及創新團隊發展開展交流合作，使綠色科研理念深入人心，促進了產學研一體化。

實驗室還擁有一支年齡結構合理，創新能力強的科研隊伍。截至2020年底，實驗室建成了一支由工業催化、化學工程、分析化學等領域學術骨干組成的142人核心骨干團隊，分別從事前瞻性基礎研究、應用基礎研究、工程化和產業化研究。其中包括中國工程院院士1名、中國科學院院士1名、第二屆全國創新爭先獎1名、國家突出貢獻中青年專家3名、國家中青年科技創新領軍人才3名、ASTM國際標準組織分會主席1名、上海領軍人才2名、上海市青年拔尖人才1名、中國石化科技創新功勛獎獲得者2名、集團公司首席專家1名、集團公司高級專家8名；高級職稱126人、博士學歷93人。近年來，實驗室人才隊伍的年齡結構、學歷組成不斷優化，高層次人才比例不斷提高，為實驗室的進一步發展奠定了堅實的基礎。

談到未來的工作，楊為民表示，實驗室將持續面向國家戰略需求，面向中國石化產業鏈發展需要，進一步強化產學研用結合，推進關鍵核心技術研發，建設科研成果與應用技術之間的橋梁和紐帶，更好地發揮綠色化工與工業催化領域的專業引領和技術輻射作用，為中國石化打造技術先導型公司貢獻力量。