創新三十年，對的人做對的事

中國石化己內酰胺綠色生產技術引領行業發展，我國從全部依賴進口一躍成為市場占有率世界第一。

青山翠谷，長江岸畔。中國石化湖南石化30萬噸/年世界單套產能最大環己酮氨肟化—己內酰胺裝置兩條生產線日夜不息，生產出的高品質產品成為人們身上五彩斑斕的衣物的原料。

創造新產品、創造新生產方式、采用新原料、開辟新市場、建立或打破一種壟斷，是經濟學家熊彼特提出的創新的五個特質。

中石化石油化工科學研究院有限公司（簡稱石科院）歷經“三十年磨一劍”破空而出的己內酰胺綠色生產成套新技術，也具有這五個特質——污染物排放下降90%以上使之被定義為綠色新產品、環己烯酯化加氫制環己酮的新工藝生產方式、雙氧水等作為己內酰胺裝置反應新原料、從全部依賴進口到拓展全球市場份額60%以上、成功打破70年來國外壟斷。

成功，來自技術創新。

“創新，不進則退。”中國石化集團公司首席專家、石科院教授宗保寧如是說。

不創新無路可走

中國石油石化：宗教授，您好！石科院的己內酰胺國產化技術研發始于上世紀90年代，當時的背景是怎樣的？

宗保寧：我們這一代人還記得，上世紀80年代穿上一件的確良襯衣或者有尼龍襪子就是很奢侈的事。新中國成立后，國家著力解決人民的“吃飯難”“穿衣難”問題。從國外引進了“大化肥”“大乙烯”以后，上世紀90年代初，國家又斥資近百億元引進3套5萬噸/年己內酰胺生產裝置。己內酰胺是生產尼龍6合成纖維和工程塑料的單體。當時，這3套引進裝置都建立在中國石化的企業：湖南石化、南化公司和石家莊煉化。此前，這一生產技術被國外壟斷，我國的己內酰胺幾乎全部依靠進口，即便是國內織出的布用得也大都是“洋”線。那時，我國還對國際上的己內酰胺產品發起了反傾銷，己內酰胺成為我國第一個反傾銷的產品。

然而，引進的裝置運行一段時間后開始顯現出一些問題。由于裝置和技術引進費用高，同時所有催化劑、原輔料也需要進口，導致生產成本居高不下。雖然引進了技術，但產品沒有市場競爭力，企業陷入虧損。這意味著，要么中國石化把這些裝置停了退出這個產業，讓制衣所需的原料還是依賴進口，要么想辦法讓這個產業生存下去。

那時的我還是一個普通的科研人員。一次，中國工程院院士，時任中國石化黨組成員、副總經理曹湘洪提出，能不能通過技術創新讓企業扭虧為盈？我的恩師閔恩澤先生堅定地說：“國家需要什么，我們就干什么！”

中國石油石化：初探己內酰胺生產技術，研發團隊遇到了怎樣的難題？

宗保寧：項目立項之后，雖然有閔先生和各位院士專家的指導，但我們的壓力還是挺大的。因為，在上世紀90年代，這個領域是一片空白，我們在研究初期就遇到兩大難題。一是產品質量不能滿足高速紡的大制作要求，閔先生就讓我負責這個方向的研發。高速紡絲比一般常規紡絲法快得多，獲取的纖維結構相對比較穩定。另一個難題是環己酮氨肟化技術，由閔先生的弟子吳巍教授牽頭研究。

在所有的化學品中，己內酰胺幾乎是質量要求最高的。好比在100萬個分子里，存在一個壞分子就會斷絲。這時，產出的產品己內酰胺不能進行高速紡，只能做工業級產品如輪胎和工程塑料，高速紡產品與工業級產品價差每噸達幾百元。在突破高速紡技術方面，我主要解決了高效催化劑和高效強化反應器的問題，即強化加氫反應、雜質加氫飽和的能力。其中，發展了非晶態鎳合金催化劑替代引進的雷尼鎳催化劑，發展了磁穩定床反應器替代引進的釜式反應器。2005年，我們獲得了當年唯一的國家技術發明一等獎。閔先生把我的名字排在第一位、他排在第二位，體現了他提攜后人、提攜年輕同志的高尚情操。

堅持的人遇見成功

中國石油石化：從國家急需到潛心研究30年一鳴驚人，己內酰胺綠色技術誕生過程中有哪些您難忘的精彩片斷？

宗保寧：在國家自然基金委重大項目和科技部連續三個“973”計劃項目的支持下，在閔先生、舒興田院士等中國石化科研領軍人物的帶領下，石科院與湖南石化聯手開展了科技攻關。在閔先生的組織下，石科院組成了研發團隊，我、慕旭宏教授、張曉昕教授、溫朗友教授（閔先生的弟子），還有現在的石科院首席專家孫斌教授、楊克勇教授等都加入這個長達30年的科研攻堅。2000年以后，閔先生把團隊交由我負責。我們歷經三十年、四代人，團隊不斷加入新成員，持續攻堅，其中經歷了無數破題解難的不眠之夜，迎來了無數掃清障礙的前進步伐。終于，我們實現了新反應途徑、新催化材料和新反應工程的集成創新，成功開發出包含了六項核心技術的己內酰胺綠色生產成套新技術。

研發過程雖然漫長枯燥，但在這個過程中也有讓我們覺得有趣的事。通常，科研人員在實驗室小試、中試中遇到失敗會覺得很難受，但對于我們團隊卻是一個很興奮的事。因為，一碰到問題，如轉化率低、催化劑沒活性、產品質量不好等，我們就會特別興奮地抓住這些點，分析、思考、實驗直到找到解決辦法。因為我們知道，只有把問題吃得深了透了并解決了，把規律認識了，在后面的環節或者工業化時就不會再遇到同樣的問題。

和我們一起合作的湖南石化和石家莊煉化的同事們，給了我們最大的支持。面對世界首套規模最大、技術領先的生產裝置，他們十幾個車間來回跑、在很多工段堅守，終于一次開車成功。B線開車后，兩個小時就實現了滿負荷運轉，生產的產品質量達到優級。

中國石油石化：什么是您和團隊成員持之以恒潛心攻關獲得成功的動力和支撐？

宗保寧：我們的團隊是一個非常好的集體，我們確實是一代接一代地把創新精神傳承下來。閔先生當年教育我們時總愛講《西游記》唐僧師徒西天取經的故事。他說這個故事里體現了理想信念和團隊合作的重要性。理想信念，就是一定要堅持到實現目標；團隊精神，就是“你挑著擔我牽著馬”，大家要一起合作好。團隊中，我、吳巍、慕旭宏、孫斌、楊克勇、張曉昕、溫朗友、李永祥等屬于第二代，后面還有趙俊琦、謝麗、馬東強等第三代，王詩晴、史延強等第四代。大家都秉承了閔先生的老一輩科學家精神，秉持了堅定的信仰。這使我們在三十年的技術創新生涯中遇到困難時從未輕言放棄。堅持信仰和合作精神，是我們取得成功的動力。

石油化工分子轉化和反應工程全國重點實驗室副主任，石科院長遠課題研究室主任張曉昕教授一直致力于綠色化工的技術創新，是己內酰胺磁穩定床加氫技術的主要參與人、環己酮肟氣相貝克曼重排技術負責人，獲得2005年度國家技術發明獎一等獎和2007年第十屆中國青年科技獎等。

石科院首席專家孫斌教授，是環己酮氨肟化技術、環己酮新技術的負責人之一，獲2009年國家科技進步二等獎。在湖南石化60萬噸/年己內酰胺搬遷與升級轉型發展項目進展的關鍵時刻，年近退休的孫斌教授依然奮斗在科研一線，堅持每天聯系工業現場，節假日也不例外，溝通裝置運行動態，及時發現解決生產波動，確保裝置平穩優化運行。

石科院高級專家溫朗友教授和我共同研究，提出了環己烯酯化加氫制環己酮全新技術路線。他負責酯化、酯加氫部分工藝及催化劑小試、中試、工業化研究開發，解決了催化精餾酯化、酯加氫高效催化劑及工藝等核心技術難題，實現酯化及酯加氫過程單程接近完全轉化的技術目標。

趙俊琦博士2012年加入己內酰胺團隊。作為環己酮項目分課題“苯選擇加氫制環己烯”負責人，從實驗室小試到中試、工業化放大，她帶領團隊成員持續攻關，腳上打著石膏也要親自完成關鍵配方的研制，酷暑天氣堅守在加熱爐旁，寒冬季節徹夜進行催化劑裝填。

王詩晴博士、史延強博士等年輕人，加入己內酰胺團隊2年，積極參與環己酮項目工業試驗，歷練成長，為己內酰胺技術的發展貢獻青春力量。

書本上沒有的反應途徑

中國石油石化：己內酰胺綠色技術突破，使我國己內酰胺年產能從40年前的1萬噸發展到600多萬噸，由全部依靠進口到占領全球市場60%以上，同時生產成本、投資和污染物排放分別下降50%、70%和90%以上。在您看來，這一技術最突出的亮點是什么？

宗保寧：己內酰胺綠色技術包括6項核心技術：一是環己酮氨肟化新反應途徑、空心鈦硅分子篩新催化材料和反應—膜分離新反應工程，二是非晶態合金催化劑與磁穩定床集成的己內酰胺加氫精制新技術，三是環己酮肟多級重排技術和硫酸銨中和結晶集成技術，四是全硅分子篩與移動床集成的環己酮肟氣相重排新技術，五是環己烯酯化加氫制環己酮新技術，六是漿態床過氧化氫生產技術。

這些都屬于原始性創新，特別是環己烯酯化加氫制環己酮是我們創造了過去沒有的反應途徑、書本上沒有的反應途徑，也最能體現出中國石化的原創技術創新高度，相信未來幾年也會產生很大的影響力。我們把這一技術應用到全球最大的湖南石化己內酰胺生產裝置中，2023年10月湖南石化己內酰胺產業鏈搬遷與升級轉型發展項目環己酮氨肟化—己內酰胺裝置一次開車成功并產出優級品，取得了經濟、環保和社會效益的“三豐收”。這也使我感覺到，企業要可持續發展必須依靠技術創新。通過技術創新，虧損多年的企業扭虧為盈，許多瀕臨倒閉的民營企業也依靠這項技術起死回生。這一技術的成功也得益于制度保障。作為中國石化“十條龍”項目，在這個攻關矩陣里除了石科院，還有湖南石化、上海工程公司、青島安工院和催化劑公司，大家齊心協力推動了技術突破早日實現。

中國石油石化：這項技術突破在國內和國際具有怎樣的意義？

宗保寧：己內酰胺綠色生產成套新技術獲評我國工業領域最高獎項中國工業大獎，其中環己酮綠色生產技術在《綠色化學》（《Green Chemistry》）上作為封面文章發表。

中國石化科技部組織鑒定委員會對“環己烯酯化加氫制備環己酮新技術與工業應用”進行了科技成果鑒定，中國工程院院士曹湘洪擔任鑒定委員會主任。鑒定委員會一致認定，環己烯酯化加氫制備環己酮新技術整體達到國際領先水平。

環己烯酯化加氫制備環己酮新技術的碳原子利用率由80%提升至95%以上，“三廢”排放量減少90%，能耗大幅下降，經濟性好、安全性高、環境友好，經濟效益和社會效益顯著。這一成果實現了我國基本有機化學品生產技術的原始性創新，為己內酰胺產業鏈高質量發展提供新動能和新優勢，引領世界己內酰胺技術進步，是我國以原始創新引領綠色化工技術發展、實現高水平科技自立自強的典范。

創新無止境

中國石油石化：您如何看待創新？您認為應該如何保持科研創新之火不滅？

宗保寧：創新基于信念，它不是空洞的。我們要繼續創新。特別要加強原始創新，就是要尋求新的科學知識，這也是我跟隨閔先生學到的。有了科學新知識以后，它會成為技術的增長點。創新也是一種規律。不創新，一個產業會不盈利，一個行業會不發展，員工要失業。再有，我們要時刻保有創新的熱情。我們的團隊成員都是熱愛創新、熱愛本職工作的人才，有的從早進入實驗室到晚上12點才回家，有的長年堅守實驗室小試和中試試驗，有的在工業化應用階段在企業不分白天黑夜……

己內酰胺綠色技術工業化后，我國己內酰胺自給率從不足15%升至99%，成為世界第一己內酰胺生產大國。我們要繼續創新前行，探索新的技術創新點，保持世界領先的地位。

創新，無止境。目前，我們在主攻功能化的聚酰胺材料。在己內酰胺綠色技術全球領先的基礎上，我們想擴大工業化應用規模，計劃在新疆結合“一帶一路”建設己內酰胺生產基地。同時，在瞄準技術快速占領市場并提高市場占有率的同時，我們著眼開發下一代技術，拓展功能化的高分子材料。

中國石油石化：您對己內酰胺技術的明天有怎樣的期待？

宗保寧：這項技術的前景很廣闊。我們將研究生產更高端的己內酰胺產品，進一步提高人民的穿衣舒適度、功能化。人民對美好生活的向往就是我們的奮斗目標。未來，人們對衣食住行的要求會提高，而尼龍作為一種不可替代的原料在紡織和其他方面的需求量會大幅增加。

有人預測30年后的煉廠的原料會是生物質、二氧化碳和循環材料。未來，己內酰胺的原料也可能是生物質、二氧化碳，催化也從熱催化變成電催化、光催化。像我們正在研究的功能化聚酰胺材料，可能讓以后的衣服具有多種特殊功能，如阻燃、殺菌等。當然，我們需要再降低成本使技術具有經濟性。

未來可期、并不遙遠。我們現在要做的是篤定創新，創新不輟。因為如果不堅持創新、不堅持技術進步，會被淘汰。

責任編輯：石杏茹

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