一线风采录丨“工业厨师”与“分子料理”

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从一组化学方程式到工业应用

这之间的距离有多远?


中海石油炼化有限责任公司中海油炼油化工科学研究院(简称炼化研究院)技术开发研究部工程师王兴永和同事用几年的探索回答了这个问题。

一线风采录丨“工业厨师”与“分子料理”


王兴永是烯烃氢甲酰化

课题组副组长

他和同事的工作是通过氢甲酰化技术

让利用率较低的碳四烯烃

生成可作为环保型增塑剂原料的高碳醇

打通这个技术路线

不仅可以为企业

带来良好的经济效益

还能解决我国环保型增塑剂

原料生产的难题


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做研究,需要常闻“窗外事”


“做研究就像下象棋,要充分了解自己目前所处的位置和事情未来走向。但也不能举棋不定,因为市场情况瞬息万变。”王兴永说。


谋于前才可不惑于后。在进行一项课题前,他们要立足企业做好基础调研,要厘清的问题包括现有原料有哪些、主要产品和其他产物怎样应用、市场前景如何等。这决定了王兴永和同事不能“两耳不闻窗外事”,他们时刻关注经济形势、市场变化。


中国海油下游炼厂每年会产生近200万吨碳四烯烃,受技术制约,这种资源利用率极低。他们希望能够充分开发这种“鸡肋”资源,生成环保型增塑剂原料,用于生产更安全环保的儿童玩具、食品包装和输水管道等。


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2017年,清华大学化工系毕业的王兴永在而立之年开始此项“创业”。彼时,炼化研究院刚成立不久,在等待实验器材到位的这段时间,他们甚至把奶粉勺拿进实验室,迫不及待地做起实验。


为尽快攻克技术难点,经常有团队成员一连几天扎进实验室里,反复尝试不同的产品结构。通过上千次对比验证、配方调整和性能评价,他们找到了低碳烯烃氢甲酰化低温高选择性催化体系的关键技术。

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“小试”“中试”,一步步来


一条化学生产线在工作应用前,一般要经过小试开发、2升放大、50升放大、侧线评价、300升放大和工业试生产等多个环节。用王兴永的话说,整个过程就像做菜一样。“小试就是做一个人的菜,不断放大后,就像做超级大锅饭。”


如果将小试开发看作“开小灶”的话,不断放大生产的过程就像将同样的菜品从小灶迁移到食堂。如何保证风味不打折扣?如何确保反应物、催化剂的状态在工业化的过程中不发生改变?如何做到尽可能多地发生主要反应,生产主要产品?要解决这一连串问题,王永兴和同事必须反复试验,在实践中找到答案。


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要想成功完成侧线评价,需要满足连续1000小时平稳运行生产的条件,这意味着,只要中间出现任何波动,一切都要从头再来。3个多月,生产昼夜不停,最终侧线试验结果让人满意:双膦配体催化剂较国外配体催化剂损耗降低25%,选择性提高12%,使用性能优于国外同款产品,且价格降低近40%。

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推广应用,同时寻找下一个灵感


烯烃氢甲酰化技术在工业装置成功应用后,于2020年顺利通过中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定。国内权威专家鉴定委员会认为该技术成果创新性强,技术指标先进。


但这并不意味着课题的终结。为了让氢甲酰化技术适应更大规模的工业推广应用,王兴永和团队还需要将流程进一步明确、标准化。这就像为整个工艺做一个完整详细的“说明书”,这份“说明书”里,既有精准的条件和要求,也有为菜品“搭锅做灶”的方法。


在推广的过程中,科研人员也能够获取对市场风向最真实的感知。或许,下一项课题的灵感,就会在厂家不经意的只言片语中闪现。


把科研用进工厂,让论文变身产品,科研人的梦想有着共同的轮廓。


忙完一天的工作,王兴永回到家,从冰箱中翻找出几种蔬菜,打开了燃气灶——这是他的习惯,每一次工作取得阶段性进展,王兴永都喜欢小小地庆祝一下,庆祝方式通常是为自己做一顿晚餐。


看到简单、平常的食材在精心烹调下收缩、变色,拥有了层次丰富的香气和口感,王兴永的心情格外愉悦。



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文字 | 李竞

图片 | 朱雪妍

制作 | 高宛童

责任编辑 | 刘晶晶

监制 | 冯哲







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发布者:中海油,转转请注明出处:https://www.cubeoil.com/archives/83566

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