——专访中国石化集团公司首席专家宗保宁

　　中国石化己内酰胺绿色生产技术引领行业发展，我国从全部依赖进口一跃成为市场占有率世界第一。

　　青山翠谷，长江岸畔。中国石化湖南石化30万吨/年世界单套产能最大环己酮氨肟化—己内酰胺装置两条生产线日夜不息，生产出的高品质产品成为人们身上五彩斑斓的衣物的原料。

　　创造新产品、创造新生产方式、采用新原料、开辟新市场、建立或打破一种垄断，是经济学家熊彼特提出的创新的五个特质。

　　中石化石油化工科学研究院有限公司(简称石科院)历经“三十年磨一剑”破空而出的己内酰胺绿色生产成套新技术，也具有这五个特质——污染物排放下降90%以上使之被定义为绿色新产品、环己烯酯化加氢制环己酮的新工艺生产方式、双氧水等作为己内酰胺装置反应新原料、从全部依赖进口到拓展全球市场份额60%以上、成功打破70年来国外垄断。

　　成功，来自技术创新。

　　“创新，不进则退。”中国石化集团公司首席专家、石科院教授宗保宁如是说。

　　不创新无路可走

　　中国石油石化：宗教授，您好!石科院的己内酰胺国产化技术研发始于上世纪90年代，当时的背景是怎样的?

　　宗保宁：我们这一代人还记得，上世纪80年代穿上一件的确良衬衣或者有尼龙袜子就是很奢侈的事。新中国成立后，国家着力解决人民的“吃饭难”“穿衣难”问题。从国外引进了“大化肥”“大乙烯”以后，上世纪90年代初，国家又斥资近百亿元引进3套5万吨/年己内酰胺生产装置。己内酰胺是生产尼龙6合成纤维和工程塑料的单体。当时，这3套引进装置都建立在中国石化的企业：湖南石化、南化公司和石家庄炼化。此前，这一生产技术被国外垄断，我国的己内酰胺几乎全部依靠进口，即便是国内织出的布用得也大都是“洋”线。那时，我国还对国际上的己内酰胺产品发起了反倾销，己内酰胺成为我国第一个反倾销的产品。

　　然而，引进的装置运行一段时间后开始显现出一些问题。由于装置和技术引进费用高，同时所有催化剂、原辅料也需要进口，导致生产成本居高不下。虽然引进了技术，但产品没有市场竞争力，企业陷入亏损。这意味着，要么中国石化把这些装置停了退出这个产业，让制衣所需的原料还是依赖进口，要么想办法让这个产业生存下去。

　　那时的我还是一个普通的科研人员。一次，中国工程院院士，时任中国石化党组成员、副总经理曹湘洪提出，能不能通过技术创新让企业扭亏为盈?我的恩师闵恩泽先生坚定地说：“国家需要什么，我们就干什么!”

　　中国石油石化：初探己内酰胺生产技术，研发团队遇到了怎样的难题?

　　宗保宁：项目立项之后，虽然有闵先生和各位院士专家的指导，但我们的压力还是挺大的。因为，在上世纪90年代，这个领域是一片空白，我们在研究初期就遇到两大难题。一是产品质量不能满足高速纺的大制作要求，闵先生就让我负责这个方向的研发。高速纺丝比一般常规纺丝法快得多，获取的纤维结构相对比较稳定。另一个难题是环己酮氨肟化技术，由闵先生的弟子吴巍教授牵头研究。

　　在所有的化学品中，己内酰胺几乎是质量要求最高的。好比在100万个分子里，存在一个坏分子就会断丝。这时，产出的产品己内酰胺不能进行高速纺，只能做工业级产品如轮胎和工程塑料，高速纺产品与工业级产品价差每吨达几百元。在突破高速纺技术方面，我主要解决了高效催化剂和高效强化反应器的问题，即强化加氢反应、杂质加氢饱和的能力。其中，发展了非晶态镍合金催化剂替代引进的雷尼镍催化剂，发展了磁稳定床反应器替代引进的釜式反应器。2005年，我们获得了当年唯一的国家技术发明一等奖。闵先生把我的名字排在第一位、他排在第二位，体现了他提携后人、提携年轻同志的高尚情操。

　　坚持的人遇见成功

　　中国石油石化：从国家急需到潜心研究30年一鸣惊人，己内酰胺绿色技术诞生过程中有哪些您难忘的精彩片断?

　　宗保宁：在国家自然基金委重大项目和科技部连续三个“973”计划项目的支持下，在闵先生、舒兴田院士等中国石化科研领军人物的带领下，石科院与湖南石化联手开展了科技攻关。在闵先生的组织下，石科院组成了研发团队，我、慕旭宏教授、张晓昕教授、温朗友教授(闵先生的弟子)，还有现在的石科院首席专家孙斌教授、杨克勇教授等都加入这个长达30年的科研攻坚。2000年以后，闵先生把团队交由我负责。我们历经三十年、四代人，团队不断加入新成员，持续攻坚，其中经历了无数破题解难的不眠之夜，迎来了无数扫清障碍的前进步伐。终于，我们实现了新反应途径、新催化材料和新反应工程的集成创新，成功开发出包含了六项核心技术的己内酰胺绿色生产成套新技术。

　　研发过程虽然漫长枯燥，但在这个过程中也有让我们觉得有趣的事。通常，科研人员在实验室小试、中试中遇到失败会觉得很难受，但对于我们团队却是一个很兴奋的事。因为，一碰到问题，如转化率低、催化剂没活性、产品质量不好等，我们就会特别兴奋地抓住这些点，分析、思考、实验直到找到解决办法。因为我们知道，只有把问题吃得深了透了并解决了，把规律认识了，在后面的环节或者工业化时就不会再遇到同样的问题。

　　和我们一起合作的湖南石化和石家庄炼化的同事们，给了我们最大的支持。面对世界首套规模最大、技术领先的生产装置，他们十几个车间来回跑、在很多工段坚守，终于一次开车成功。B线开车后，两个小时就实现了满负荷运转，生产的产品质量达到优级。

　　中国石油石化：什么是您和团队成员持之以恒潜心攻关获得成功的动力和支撑?

　　宗保宁：我们的团队是一个非常好的集体，我们确实是一代接一代地把创新精神传承下来。闵先生当年教育我们时总爱讲《西游记》唐僧师徒西天取经的故事。他说这个故事里体现了理想信念和团队合作的重要性。理想信念，就是一定要坚持到实现目标;团队精神，就是“你挑着担我牵着马”，大家要一起合作好。团队中，我、吴巍、慕旭宏、孙斌、杨克勇、张晓昕、温朗友、李永祥等属于第二代，后面还有赵俊琦、谢丽、马东强等第三代，王诗晴、史延强等第四代。大家都秉承了闵先生的老一辈科学家精神，秉持了坚定的信仰。这使我们在三十年的技术创新生涯中遇到困难时从未轻言放弃。坚持信仰和合作精神，是我们取得成功的动力。

　　石油化工分子转化和反应工程全国重点实验室副主任，石科院长远课题研究室主任张晓昕教授一直致力于绿色化工的技术创新，是己内酰胺磁稳定床加氢技术的主要参与人、环己酮肟气相贝克曼重排技术负责人，获得2005年度国家技术发明奖一等奖和2007年第十届中国青年科技奖等。

　　石科院首席专家孙斌教授，是环己酮氨肟化技术、环己酮新技术的负责人之一，获2009年国家科技进步二等奖。在湖南石化60万吨/年己内酰胺搬迁与升级转型发展项目进展的关键时刻，年近退休的孙斌教授依然奋斗在科研一线，坚持每天联系工业现场，节假日也不例外，沟通装置运行动态，及时发现解决生产波动，确保装置平稳优化运行。

　　石科院高级专家温朗友教授和我共同研究，提出了环己烯酯化加氢制环己酮全新技术路线。他负责酯化、酯加氢部分工艺及催化剂小试、中试、工业化研究开发，解决了催化精馏酯化、酯加氢高效催化剂及工艺等核心技术难题，实现酯化及酯加氢过程单程接近完全转化的技术目标。

　　赵俊琦博士2012年加入己内酰胺团队。作为环己酮项目分课题“苯选择加氢制环己烯”负责人，从实验室小试到中试、工业化放大，她带领团队成员持续攻关，脚上打着石膏也要亲自完成关键配方的研制，酷暑天气坚守在加热炉旁，寒冬季节彻夜进行催化剂装填。

　　王诗晴博士、史延强博士等年轻人，加入己内酰胺团队2年，积极参与环己酮项目工业试验，历练成长，为己内酰胺技术的发展贡献青春力量。

　　书本上没有的反应途径

　　中国石油石化：己内酰胺绿色技术突破，使我国己内酰胺年产能从40年前的1万吨发展到600多万吨，由全部依靠进口到占领全球市场60%以上，同时生产成本、投资和污染物排放分别下降50%、70%和90%以上。在您看来，这一技术最突出的亮点是什么?

　　宗保宁：己内酰胺绿色技术包括6项核心技术：一是环己酮氨肟化新反应途径、空心钛硅分子筛新催化材料和反应—膜分离新反应工程，二是非晶态合金催化剂与磁稳定床集成的己内酰胺加氢精制新技术，三是环己酮肟多级重排技术和硫酸铵中和结晶集成技术，四是全硅分子筛与移动床集成的环己酮肟气相重排新技术，五是环己烯酯化加氢制环己酮新技术，六是浆态床过氧化氢生产技术。

　　这些都属于原始性创新，特别是环己烯酯化加氢制环己酮是我们创造了过去没有的反应途径、书本上没有的反应途径，也最能体现出中国石化的原创技术创新高度，相信未来几年也会产生很大的影响力。我们把这一技术应用到全球最大的湖南石化己内酰胺生产装置中，2023年10月湖南石化己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目环己酮氨肟化—己内酰胺装置一次开车成功并产出优级品，取得了经济、环保和社会效益的“三丰收”。这也使我感觉到，企业要可持续发展必须依靠技术创新。通过技术创新，亏损多年的企业扭亏为盈，许多濒临倒闭的民营企业也依靠这项技术起死回生。这一技术的成功也得益于制度保障。作为中国石化“十条龙”项目，在这个攻关矩阵里除了石科院，还有湖南石化、上海工程公司、青岛安工院和催化剂公司，大家齐心协力推动了技术突破早日实现。

　　中国石油石化：这项技术突破在国内和国际具有怎样的意义?

　　宗保宁：己内酰胺绿色生产成套新技术获评我国工业领域最高奖项中国工业大奖，其中环己酮绿色生产技术在《绿色化学》(《Green Chemistry》)上作为封面文章发表。

　　中国石化科技部组织鉴定委员会对“环己烯酯化加氢制备环己酮新技术与工业应用”进行了科技成果鉴定，中国工程院院士曹湘洪担任鉴定委员会主任。鉴定委员会一致认定，环己烯酯化加氢制备环己酮新技术整体达到国际领先水平。

　　环己烯酯化加氢制备环己酮新技术的碳原子利用率由80%提升至95%以上，“三废”排放量减少90%，能耗大幅下降，经济性好、安全性高、环境友好，经济效益和社会效益显著。这一成果实现了我国基本有机化学品生产技术的原始性创新，为己内酰胺产业链高质量发展提供新动能和新优势，引领世界己内酰胺技术进步，是我国以原始创新引领绿色化工技术发展、实现高水平科技自立自强的典范。

　　创新无止境

　　中国石油石化：您如何看待创新?您认为应该如何保持科研创新之火不灭?

　　宗保宁：创新基于信念，它不是空洞的。我们要继续创新。特别要加强原始创新，就是要寻求新的科学知识，这也是我跟随闵先生学到的。有了科学新知识以后，它会成为技术的增长点。创新也是一种规律。不创新，一个产业会不盈利，一个行业会不发展，员工要失业。再有，我们要时刻保有创新的热情。我们的团队成员都是热爱创新、热爱本职工作的人才，有的从早进入实验室到晚上12点才回家，有的长年坚守实验室小试和中试试验，有的在工业化应用阶段在企业不分白天黑夜……

　　己内酰胺绿色技术工业化后，我国己内酰胺自给率从不足15%升至99%，成为世界第一己内酰胺生产大国。我们要继续创新前行，探索新的技术创新点，保持世界领先的地位。

　　创新，无止境。目前，我们在主攻功能化的聚酰胺材料。在己内酰胺绿色技术全球领先的基础上，我们想扩大工业化应用规模，计划在新疆结合“一带一路”建设己内酰胺生产基地。同时，在瞄准技术快速占领市场并提高市场占有率的同时，我们着眼开发下一代技术，拓展功能化的高分子材料。

　　中国石油石化：您对己内酰胺技术的明天有怎样的期待?

　　宗保宁：这项技术的前景很广阔。我们将研究生产更高端的己内酰胺产品，进一步提高人民的穿衣舒适度、功能化。人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标。未来，人们对衣食住行的要求会提高，而尼龙作为一种不可替代的原料在纺织和其他方面的需求量会大幅增加。

　　有人预测30年后的炼厂的原料会是生物质、二氧化碳和循环材料。未来，己内酰胺的原料也可能是生物质、二氧化碳，催化也从热催化变成电催化、光催化。像我们正在研究的功能化聚酰胺材料，可能让以后的衣服具有多种特殊功能，如阻燃、杀菌等。当然，我们需要再降低成本使技术具有经济性。

　　未来可期、并不遥远。我们现在要做的是笃定创新，创新不辍。因为如果不坚持创新、不坚持技术进步，会被淘汰。

　　责任编辑：石杏茹