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中國石化上海石油化工研究院楊為民團(tuán)隊三次摘得國家科技獎，它們有一個共同的關(guān)鍵詞——分子篩。顧名思義，分子篩是一種能夠篩選分子的“篩子”，20多年來，楊為民以此為創(chuàng)新工具，在化工清潔生產(chǎn)、資源優(yōu)化和節(jié)能降耗新技術(shù)研究上取得了豐碩成果。11月18日，他當(dāng)選2021年中國工程院新科院士。

“綠色化工是一個世界趨勢，要以開發(fā)綠色化工及先進(jìn)工業(yè)催化新技術(shù)為目標(biāo)，努力做精、做強(qiáng)，做到世界第一?！边@是楊為民帶領(lǐng)團(tuán)隊不斷實現(xiàn)“從0到1”重大突破的“秘訣”。

自1984年考入南京大學(xué)起，楊為民就與石油化工行業(yè)結(jié)下不解之緣。1994年，博士畢業(yè)的他入職上海石油化工研究院，隨即被委以乙苯綠色生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的重任。

上世紀(jì)90年代初，乙苯生產(chǎn)的綠色技術(shù)由美國某公司獨家壟斷。在核心技術(shù)被封鎖和文獻(xiàn)資料稀缺的處境下，楊為民帶領(lǐng)一支六人團(tuán)隊開始了攻堅。他們以創(chuàng)制分子篩催化劑作為突破口，提出了與國外催化劑不同的研發(fā)思路，創(chuàng)新分子篩結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控方法。為進(jìn)行上千小時不間斷的催化劑穩(wěn)定性實驗，團(tuán)隊成員12小時換一次班，楊為民在實驗室放了一張行軍床，干脆住在了那里。

短短五年，團(tuán)隊就實現(xiàn)了催化劑的突破，所開發(fā)的催化劑在引進(jìn)裝置上成功替代了進(jìn)口催化劑，性能處于國際領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上，又經(jīng)過三年協(xié)力攻堅，上海石油化工研究院于2002年成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣相法乙苯綠色生產(chǎn)成套技術(shù)。而此時，楊為民又帶著團(tuán)隊馬不停蹄地“扎”進(jìn)了生物乙醇法乙苯生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)中。

生物乙醇是一種可再生資源，以其為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品，可減少二氧化碳排放并提高產(chǎn)品的綠色化程度。國外多個團(tuán)隊在這一技術(shù)上投入已久，但仍未取得突破。

“外國人做不成，不代表中國人也做不成。”橫下一顆心，楊為民團(tuán)隊發(fā)明了多項提高分子篩催化劑活性、選擇性與水熱穩(wěn)定性的技術(shù)，成功開發(fā)出抗水性能優(yōu)異的乙苯催化劑，并與企業(yè)合作突破了以生物乙醇為原料的乙苯生產(chǎn)技術(shù)，在國際上率先實現(xiàn)工業(yè)化，有力推動了乙苯綠色生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步。

兩次成功經(jīng)驗讓楊為民注意到，分子篩材料的發(fā)明與應(yīng)用往往會帶來石化技術(shù)的跨越式發(fā)展。于是從2013年起，他帶領(lǐng)團(tuán)隊開始了新結(jié)構(gòu)分子篩創(chuàng)制的探索研究：利用材料基因工程方法，結(jié)合先進(jìn)的高通量分子篩合成與表征系統(tǒng)，實現(xiàn)分子篩材料的高效合成與篩選。歷經(jīng)兩萬余次試驗，團(tuán)隊先后合成出30余個以中國石化命名的SCM系列新型分子篩。

2018年5月，由楊為民團(tuán)隊開發(fā)的全新結(jié)構(gòu)分子篩材料SCM-14正式獲得國際分子篩協(xié)會（IZA）授予的結(jié)構(gòu)代碼SOR。中石化成為我國首個獲得分子篩結(jié)構(gòu)代碼的企業(yè)。

在國家科技獎上上演“帽子戲法”并非偶然。楊為民認(rèn)為，自主創(chuàng)新絕不是圍在院子里閉門造車，而要充分利用國內(nèi)外科技資源。他們采用了“矩陣式”攻關(guān)模式，一支隊伍中，既有擅長工藝開發(fā)的，也有專攻反應(yīng)器設(shè)計的，大家目標(biāo)明確，就是盯著對國計民生有重大影響的化工產(chǎn)品，持續(xù)不斷地做下去。

作者：沈湫莎

照片：中國石化上海石油化工研究院提供