位置导航: 首页  >  人物
【人物】孙斌绽放创新之花
2025年03月12日 16:56   来源于:中国石油石化   作者:赵俊琦   打印字号
  • 最大
  • 较大
  • 默认
  • 较小
  • 最小

  中石化石科院首席专家孙斌用心血培育创新之花,用行动传承科学家精神。

 

  己内酰胺,是关乎国计民生的重要尼龙单体,也是生产流程最长、工艺最复杂、质量要求最严格的聚合单体之一,生产难度极高。20世纪40年代起,己内酰胺生产技术被西方国家牢牢掌控,我国全部依赖进口。三十年前,中国石化投资百亿元引进国外己内酰胺生产技术,但原子利用率低、工艺流程复杂、腐蚀污染严重,企业亏损严重。

  直面国家重大需求,中石化石油化工科学研究院有限公司(简称石科院)临危受命,闵恩泽院士领导的己内酰胺绿色生产技术研发团队由此诞生。孙斌,就是这个团队中脱颖而出的巾帼英雄。

  孙斌,石科院首席专家、中国石化劳动模范、石科院首届道德模范,荣获国家科技进步二等奖、中国石化科技进步特等奖、侯德榜科技创新奖等省部级以上奖励15项。

  三十年来,孙斌深耕己内酰胺绿色生产技术研究开发和成果产业化,成功研发环己酮氨肟化制环己酮肟、己内酰胺产品质量提升、环己烯酯化加氢制环己酮等多项技术,打破了国外公司的长期垄断,解决了困扰国内外的关键共性难题,帮助生产企业扭亏脱困,为实现高水平科技自立自强做出了突出贡献。

  环己酮氨肟化技术打破国外垄断

  环己酮肟化制环己酮肟,是己内酰胺生产的关键步骤。国外生产技术均采用的羟胺肟化工艺需经过五步反应,工艺复杂,氮原子利用率仅约60%,且使用或产生NOX/SOX,腐蚀污染严重。为解决上述问题,石科院自主研发环己酮氨肟化制环己酮肟成套技术。

  新技术的研发及产业化过程,要攻克数不清的难关。1995年,时任研发组组长的孙斌就面对着一个世界性难题——氨肟化反应催化剂失活。这是制约氨肟化装置平稳运转的关键性、共性问题。

  科学研究,没有平坦的大道。孙斌迎难而上,从剖析氨肟化反应催化剂失活机制入手,找准症结;系统研究催化剂失活规律,探寻解锁钥匙;带领团队历经了上千次试验、分析了上万个数据,其间经历了一次又一次的推倒重来,终于找到了一种巧妙的方法,有效抑制了催化剂失活,并显著提升了催化剂的再生性能。在工业实施过程中,孙斌深入生产现场,优化调控细节,解决应用难题,装置最终实现了安稳长满优运行。

  氨肟化催化剂失活抑制技术,攻克了国际学者未曾解决的世界难题。催化剂单程稳定运转时间增加了50%以上,催化剂消耗下降了70%,装置运转平稳性和技术经济性大幅提升,获得了美国、欧洲、日本等发明专利授权,荣获2021年中国专利金奖。

  以该技术为核心,石科院成功开发了环己酮氨肟化成套技术。2003年,该成套技术首次实现工业应用,实现了从“0到1”的突破,帮助生产企业扭亏为盈。与引进技术相比,装置投资减少70%、氮原子利用率提高50%、废气排放量减少99.5%、废水排放量减少27%、能耗减少58%。

  经此一役,孙斌在生产企业中树立了研发能力突出、长于攻坚克难、敢啃硬骨头、能打漂亮仗的形象,获得了大家的衷心信赖。在己内酰胺行业提起孙斌,大家都竖起大拇指:“石科院的孙斌,科研水平高!研发的技术过硬!”

  己内酰胺产品质量比肩国际

  氨肟化技术打破了国外垄断,解决了“从无到有”的问题。紧接着,“从有到优”的问题又摆到了孙斌面前。

  己内酰胺是生产尼龙-6纤维的单体,品质是影响尼龙-6纤维纺丝速度的重要因素。纺丝速度越高,取向度越高,纤维的断裂伸长率越小,稳定性越好,实用性越高。高速纺的纺丝速度远远超出常规纺,是尼龙-6纤维高端产品的主要生产方式,其对原料己内酰胺的品质提出了极高要求。

  一段时间内,国内企业生产的己内酰胺只能用于中低端市场,高速纺所需的高品质己内酰胺仍需从国外进口。国内生产企业又找到孙斌,反映了国产己内酰胺各项质量指标已达到国外标准,但用于高速纺时国产己内酰胺优等品与国外优等品相比,可纺性仍存在差距的问题。

  这就像看着自己含辛茹苦培养出来的孩子却找不到好的出路。那段时间的孙斌,愁上眉头,急在心头。重压之下,孙斌沉下心来,系统地梳理了己内酰胺单体制备—聚合—纺丝全流程工艺技术,从化学反应的独特视角分析高速纺性能影响机制,大胆推理,仔细求证,提出了高速纺用己内酰胺关键内在品质新概念。

  关键内在品质,不同于常规已知质量指标,需要经过大量试验才能探寻,如同大海里的细针。如何准确找到这些“细针”,又是一个棘手的难题。孙斌没有退缩,带领团队开发己内酰胺内在品质高效分析方法,成功实现了己内酰胺内在品质的定性定量分析;剖析对比国内外厂家生产的己内酰胺内在品质差异,确定了关键内在品质;将隐性的内在品质与显性的高速纺性能相关联,明确关键内在品质对高速纺性能的影响规律。

  找到了“细针”,还要将它们有效提升。基于对内在品质影响机制与规律的深入研究和深度认识,孙斌与生产企业紧密合作,针对源头、过程、精制,多策并举。通过这样一套组合拳,影响高速纺性能的己内酰胺关键内在品质得到了有效提升。氨肟化己内酰胺的产品质量大幅提升,全部满足了高速纺应用要求,达到了国外优等品己内酰胺水平,有力提升了高端市场占有率。

  此后,孙斌带领团队进行了多套高品质氨肟化己内酰胺技术推广服务工作,全力支撑全面助力产业高质量发展。2024年,中国石化己内酰胺装置产能达到120万吨,带动了我国己内酰胺产业链的快速发展。我国从完全依赖进口一跃成为拥有国际领先技术的世界己内酰胺第一生产国,全球市场份额超过65%。当年转让我国技术的国外公司,已退出了己内酰胺领域。“与国外巨头的竞争中,我们取得了全面胜利!”孙斌说。

  环己酮生产新技术璀璨绽放

  迈入“十四五”,中国石化欲将湖南石化打造为全球规模最大、最具竞争力的己内酰胺生产研发基地。年近退休的孙斌再次毅然领命,马不停蹄地投入到了环己烯酯化加氢制环己酮技术研发中。

  环己酮是己内酰胺生产的重要中间体。其传统生产技术存在碳原子经济性差、“三废”排放量大、生产安全性低、能耗高等问题,亟须开发环己酮生产新技术以打通苯到己内酰胺全流程绿色生产技术。石科院世界首创环己烯酯化加氢制环己酮新技术,集合新反应途径、新催化材料、新反应工程,是基础化学品生产技术的原始性创新,技术难度可想而知。

  白天,孙斌不辞辛苦地在实验室忙碌,开展试验研究,指导团队年轻人,没有一刻得闲。晚上,她挑灯夜战,综合分析试验结果,构思研发方向和解决方案,整个楼层总是她最后一个离开。周末,她还要抽时间照顾身患重病的耄耋双亲。一周又一周,她像一只连轴转的陀螺,无暇休息。

  2023年8月,孙斌的身体亮起了红灯。她罹患癌症的消息,让大家心急如焚。她却以超乎寻常的平静姿态安抚大家:“别为我担心,癌症难关终会渡过!我们集中精力做好开工准备,首套环己酮新技术装置开车不能出差错!”直到手术前,她还在沟通工作。手术后,她又第一时间关心、解答工业装置上遇到的难题。孙斌的坚强乐观、坚定执着,鼓舞着团队中的每一个人。在她的带领下,大家倾尽全力,严格把关每一批催化剂、把握每一个开工细节。

  在湖南石化环己酮新技术装置开车的关键时刻,还在治疗阶段的孙斌与团队连续奋战40余天,提供精准的开工技术指导。春节期间,她也与一线人员保持着24小时联系。

  2024年5月,全球首套环己酮新技术工业装置一次开车成功、稳定运行,碳原子利用率由80%提升至95%以上、“三废”排放量减少90%以上、能耗大幅降低、本质安全性高,助力己内酰胺全流程绿色生产技术的成功应用,支撑了世界技术最先进单套产能最大己内酰胺生产研发基地全线开车成功,为长江经济带绿色发展提供了新动能,引领了世界己内酰胺科学技术发展。孙斌用心血浇灌的又一朵科技之花,在岳麓之畔璀璨绽放。

  在团队年轻人心中,孙斌是石科院绿色化工技术的前行者。她以卓越的科研能力和不懈的努力,在重大科技难题中踏平崎岖坎坷,攻克了一个又一个的技术堡垒,令人敬佩。孙斌是科学家精神的传承者。她以高尚的职业操守和无私的奉献精神,激励着年轻人继承发扬以闵恩泽院士为代表的老一辈石科院人的科学家精神,爱岗敬业,科技报国,为解决更多关乎国计民生的科技难题而不懈奋斗。

  从初出校门的本科生到教授级高工,从青年科研人员到石科院首席专家,孙斌将自己三十余年芳华全部奉献给了己内酰胺技术。回首奋斗历程,孙斌说:“三十余年的奋斗,有艰辛有曲折,更有攻克难关后成功的快乐。感谢中国石化和石科院给予我学习和成长的平台,感谢绿色化工领路人闵恩泽院士,感谢团队的共同奋斗。我会继续发光发热,传承和发扬老一辈科学家精神,让科技之树常青、创新之花绽放!”

  责任编辑:郑 丹

十大热门文章月排行

活动 更多
杂志订阅