從「開拓者」到「守望者」——院士高雄厚走出中國煉化自主創新轉型之路
高雄厚院士在工作中 圖由蘭州石化公司黨委宣傳部提供
新一代降烯烴催化劑的誕生,填補了中國石油在煉油催化劑研究領域的空白;原位晶化重油高效轉化催化劑的開發,使中國石油成為世界第二家掌握該技術的公司;降低柴汽比、增產低碳烯烴等系列催化劑的應用,助力中國石油進入國際高端市場……
讓這些科研成果成為現實,蘭州石化公司石油煉製首席專家高雄厚功不可沒。作為我國煉油催化劑技術發展的重要推動者和傑出的科技帶頭人,高雄厚常年和油品升級較勁,35年來只乾了一件事:催化劑研究開發。
「將自己的知識轉化成技術和產品,對國家對人民有用,是我最大的願望。」從填補空白到積累經驗,從自主創新到先行一步,高雄厚始終秉持著作為一名科研工作者的初心,2023年11月22日,59歲的高雄厚也因為多年來用自主技術為支撐中國石油催化裂化技術進步和持續保持國際競爭力,當選中國工程院院士,他也是2023年甘肅唯一當選院士。
科研的「高峰」,沒有最高,只有更高。如今,已然登頂中國科研最高峰的他,仍在向著那條可以探尋到更美風景的、未知的科研之路進發……
堅守初心做催化劑研發的「探路人」
1988年,24歲的高雄厚從蘭州大學化學系碩士畢業,進入原蘭州煉油廠(現蘭州石化)研究所工作,踏上了催化裂化催化劑研發的漫漫征程。
雖然中國的催化裂化催化劑是從蘭州開始,並為我國的石化工業的發展作出過巨大的貢獻,但是當時面對強大的競爭對手,蘭州煉油催化劑研發團隊舉步維艱,許多研究人員感到十分迷茫。看著身邊不少同事同學紛紛選擇離開,彼時,高雄厚的內心也產生了動搖,「何時何地才能夠體現自己的人生價值?」帶著心中的思慮,他選擇繼續「充電」。
1994年,他以優異成績考入中國科學院蘭州化物所攻讀博士。高雄厚看到,花甲之年的老一輩科研人員,收入、工作條件不如自己,衣服穿得比自己舊,卻還在踏踏實實地「搖瓶子」(做實驗)。高雄厚在與這些老科研人員的接觸中,他的心靈被深深地震撼了,也有了自己的人生定位:科研人員的人生就是要在創新中收穫樂趣。
1997年,高雄厚博士畢業。不少單位伸出「橄欖枝」,有的單位甚至開出高薪聘請他,但他都婉言謝絕,返回了蘭州中心。高雄厚提起當年的選擇時說,「我們在催化劑領域沒有大的突破,是因為技術研發沒有長足進步,只要繼續堅持攻堅克難,在恰當的時機,我們總會闖出一番天地。」
新一代降烯烴催化劑在他手中誕生
1999年,是高雄厚「厚積薄發」的一年。這一年,國家出台新的環保標準,要求車用汽油烯烴含量降到35%以下。然而,當時國內許多煉油企業生產的汽油中烯烴含量沒達到這個標準,面臨著困境。
「降低汽油中烯烴含量的技術攻關任務交到了我所在的研究所。當時研究所科技人員少,缺乏重要技術積累,而且研發時間急迫,可謂困難重重。」回憶起當時的情景,高雄厚這樣說道。
傳統的催化劑是把已生成的烯烴轉化為其他產物,達到降烯烴的目的。高雄厚帶領團隊另闢蹊徑,將研究落點放在烯烴生成的源頭。一次次的實驗,失敗,再實驗,再失敗。經過4個月的持續奮戰,最終在關鍵技術攻關方面取得了重大突破,正常情況下需要數年時間才能研發成功的新型催化劑技術誕生了。
中國石油煉油催化劑研究也由此翻開嶄新的篇章!不久,蘭州石化催化劑廠生產出第一個牌號的新型催化劑。這也意味著,中國可以通過低廉的成本,生產出清潔汽油來。中國汽油生產企業的一場危機,就這樣被悄悄地化解了。
與國外同類催化劑相比,新一代降烯烴催化劑可使汽油烯烴含量降低6.1個百分點、辛烷值提高0.9個單位,關鍵技術指標優於國外催化劑。這項科研成果在蘭州石化就地轉化後2004年當年就產生經濟效益1.5億元。
這些年來,高雄厚始終沒有停下探索的步伐。他聚焦國家能源安全和綠色低碳發展重大需求,帶領團隊研發出4大系列15個品種的催化劑,研發成果全部實現了產業化。
成為煉油催化劑技術自主創新「第一人」
「原位晶化型多功能重油高效轉化催化劑開發」,這19個字,讀起來有些拗口,整個研發過程同樣充滿不易。
世紀之交,中國的煉油工業遇到很多問題,重質原油比重越來越大是其中之一。如何提高煉油綜合利用水平,改良煉油催化劑技術成為當務之急。
高雄厚在前人研究的基礎上,和他的團隊以高嶺土原位晶化工藝為基礎,開發出擁有自主智慧財產權、符合煉油工業發展要求的新型原位晶化催化劑及成套工程化技術,有效提高了重油轉化和抗重金屬能力,在國內外幾十套裝置上成功應用。
這個結合原始創新和繼承創新的項目,獲得了2008年國家科技進步二等獎,也帶給高雄厚很多啟示,「最重要的,是提振了信心。產品性能達到國際先進,這說明我們有能力自主創新。」
降低柴汽比、增產低碳烯烴等系列催化劑的應用,助力中國石油進入國際高端市場;開發出增產丙烯、增產低碳異構烯烴系列催化劑,為各大煉廠創造了巨大的經濟效益……近些年來,高雄厚始終致力於煉油催化劑自主研發與應用,以一己之力為我國煉油化工一體化技術進步作出了卓越的貢獻。
在此期間,高雄厚作為第一完成人獲得國家科技進步二等獎3項、省部級一等獎8項,國內外授權發明專利200餘件。其研發成果轉化為技術和產品後,累計生產銷售72.8萬噸,在國內外114套催化裂化裝置上成功應用,產品出口到美國、加拿大、新加坡等15個國家和地區,並中標全球最大的單體煉廠和國內外千萬噸級煉廠,增效143.2億元;累計加工重油2億噸,為我國清潔油品生產、重油高效轉化、高附加值基本有機化工原料生產作出了突出貢獻,提升了我國煉油催化劑的國際影響力。
永葆「登頂」初心走好自立自強科研道路
研發之路,充滿寂寞、艱辛與坎坷。每每被問及如何保持「攀登」科研高峰的初心,高雄厚說,「總想知道山的後面是什麼」。從業後期,即便走上了管理崗位,高雄厚也依然堅守科技攻關前沿,從未停止前進的腳步。
2020年,基於他主持開發的催化劑創新技術,蘭州石化在革命老區福建長汀建成了全球單套生產規模最大的催化劑生產基地,裝備水平、產品質量及生產過程清潔化程度達到了國際先進,使催化劑這一關係國家能源安全的重要戰略物資全產業鏈實現了技術完全自主可控,助力我國由煉油大國向煉油強國邁進。
榮譽伴隨著奮鬥的足跡如期而至。高雄厚先後獲得「何梁何利基金科學與技術創新獎」「中央企業勞動模範」「甘肅省科技功臣」「中國石油傑出成就獎」等諸多榮譽。他作為研究生導師還培養碩博士研究生32人,並組建了甘肅省化工新材料創新聯合體和石油化工催化劑工程技術研究中心,促進西部產業科技融合與協同發展,為我國煉油工業綠色低碳和高質量發展作出了貢獻。
「科研實踐像是翻山越嶺,雖然這一路註定不會一帆風順,但我也願意把每一次『失敗』看作『未達預期』。」高雄厚表示,未來,他將依託院士工作室,與科研人員共同奮鬥,打好關鍵核心技術攻堅戰,解決「卡脖子」問題,推動高水平科技自立自強,為國家高質量發展作出新貢獻。
蘭州日報社全媒體記者 李曉霞 劉 超