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中國(guó)石化上海石油化工研究院楊為民團(tuán)隊(duì)三次摘得國(guó)家科技獎(jiǎng)，它們有一個(gè)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(lái)，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(guó)工程院新科院士。

“綠色化工是一個(gè)世界趨勢(shì)，要以開(kāi)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(duì)不斷實(shí)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(guó)某公司獨(dú)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(duì)開(kāi)始了攻堅(jiān)。他們以創(chuàng)制分子篩催化劑作為突破口，提出了與國(guó)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(shí)不間斷的催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)成員12小時(shí)換一次班，楊為民在實(shí)驗(yàn)室放了一張行軍床，干脆住在了那里。

短短五年，團(tuán)隊(duì)就實(shí)現(xiàn)了催化劑的突破，所開(kāi)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(guó)際領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上，又經(jīng)過(guò)三年協(xié)力攻堅(jiān)，上海石油化工研究院于2002年成功開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣相法乙苯綠色生產(chǎn)成套技術(shù)。而此時(shí)，楊為民又帶著團(tuán)隊(duì)馬不停蹄地“扎”進(jìn)了生物乙醇法乙苯生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)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(guó)外多個(gè)團(tuán)隊(duì)在這一技術(shù)上投入已久，但仍未取得突破。

“外國(guó)人做不成，不代表中國(guó)人也做不成?！睓M下一顆心，楊為民團(tuán)隊(duì)發(fā)明了多項(xiàng)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(kāi)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(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，有力推動(dòng)了乙苯綠色生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步。

兩次成功經(jīng)驗(yàn)讓楊為民注意到，分子篩材料的發(fā)明與應(yīng)用往往會(huì)帶來(lái)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(duì)開(kāi)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(shí)現(xiàn)分子篩材料的高效合成與篩選。歷經(jīng)兩萬(wàn)余次試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)先后合成出30余個(gè)以中國(guó)石化命名的SCM系列新型分子篩。

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

在國(guó)家科技獎(jiǎng)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(mén)造車(chē)，而要充分利用國(guó)內(nèi)外科技資源。他們采用了“矩陣式”攻關(guān)模式，一支隊(duì)伍中，既有擅長(zhǎng)工藝開(kāi)發(fā)的，也有專(zhuān)攻反應(yīng)器設(shè)計(jì)的，大家目標(biāo)明確，就是盯著對(duì)國(guó)計(jì)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(guó)石化上海石油化工研究院提供