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中国工程院院士汪燮卿谈开发催化裂解新工艺

2018-10-25 14:00 人民网-能源频道  

1978年3月,全国科学大会召开,迎来了科学的春天。40年来,我国能源行业发生巨变,取得了举世瞩目的成就,能源生产和消费总量跃升世界首位。能源领域科技创新突飞猛进,一批技术成果达到国际先进水平。为了纪念改革开放40周年,展现能源科技的发展变化,人民网能源频道推出“科学的春天——能源领域院士系列访谈”。近期,石油炼制催化及分析专家、中国工程院院士汪燮卿作客人民网,畅谈如何坚持不懈开发出以重质石油为原料生产气体烯烃的催化裂解技术。

以下为此次访谈实录:

主持人:您的祖籍是安徽,并且世代经商,看了您的履历,发现您没有延续家族的经商之道,选了科学家这条路,当时选择的时候,您心里是什么样的意向来支撑着呢?

汪燮卿:我的祖籍是安徽休宁,休宁是在黄山脚下,是徽州府的一个县,当时徽州地少人多,土地贫瘠,所以很多人从小就出去做生意、当学徒,我父亲小时候就出来当学徒了,在浙江龙游那个地方当学徒。安徽休宁徽帮做生意是很辛苦的,赚了点钱就拿回家盖房子。你们到婺源去看,那个房子很好,都是徽式建筑,有防火墙,有马头墙,这都很典型的。

我是1933年生的,上小学时抗日战争刚爆发,日本鬼子侵占了我们大半个中国,我那时候念小学,一进了小学的门,上面就写着“读书救国”,读书为了救国,救国不忘读书。当时给我们的印象就是,应该学习,将来要成长,要救国。经商这个概念在我脑袋里就很淡薄了。

主持人:从您踏入清华大学的门之后,还有一个特别的经历,就是在1956年,我国派出了一大批大学毕业生到苏联和东欧社会主义阵营国家去深造,这样的一个留学经历又会给你本来根深蒂固的读书救国的概念加上了一些什么样的因素和色彩?

1978年3月,全国科学大会召开,迎来了科学的春天。40年来,我国能源行业发生巨变,取得了举世瞩目的成就,能源生产和消费总量跃升世界首位。能源领域科技创新突飞猛进,一批技术成果达到国际先进水平。为了纪念改革开放40周年,展现能源科技的发展变化,人民网能源频道推出“科学的春天——能源领域院士系列访谈”。近期,石油炼制催化及分析专家、中国工程院院士汪燮卿作客人民网,畅谈如何坚持不懈开发出以重质石油为原料生产气体烯烃的催化裂解技术。

以下为此次访谈实录:

主持人:您的祖籍是安徽,并且世代经商,看了您的履历,发现您没有延续家族的经商之道,选了科学家这条路,当时选择的时候,您心里是什么样的意向来支撑着呢?

汪燮卿:我的祖籍是安徽休宁,休宁是在黄山脚下,是徽州府的一个县,当时徽州地少人多,土地贫瘠,所以很多人从小就出去做生意、当学徒,我父亲小时候就出来当学徒了,在浙江龙游那个地方当学徒。安徽休宁徽帮做生意是很辛苦的,赚了点钱就拿回家盖房子。你们到婺源去看,那个房子很好,都是徽式建筑,有防火墙,有马头墙,这都很典型的。

我是1933年生的,上小学时抗日战争刚爆发,日本鬼子侵占了我们大半个中国,我那时候念小学,一进了小学的门,上面就写着“读书救国”,读书为了救国,救国不忘读书。当时给我们的印象就是,应该学习,将来要成长,要救国。经商这个概念在我脑袋里就很淡薄了。

主持人:从您踏入清华大学的门之后,还有一个特别的经历,就是在1956年,我国派出了一大批大学毕业生到苏联和东欧社会主义阵营国家去深造,这样的一个留学经历又会给你本来根深蒂固的读书救国的概念加上了一些什么样的因素和色彩?

汪燮卿:抗日战争爆发以后,我上小学时就有了读书救国的思想理念,到1956年,我们国家已经开始大规模的社会主义建设。党中央提出来,我们大规模的急风暴雨式的斗争已经结束了,现在我们要进行大规模的经济建设。这是1956年提出来的口号。那个时候就开始发展教育事业、科技事业。1956年毛主席提出论十大关系,这个时候中央决定派出大批的青年大学毕业生到社会主义阵营中去留学,去苏联和东欧社会主义国家。1956年,我们大庆油田还没发现,大庆油田是1959年发现的。我们搞人造石油,那个时候就搞油页岩、搞煤,产生人造石油的工业的国家就是德国,代表二次世界大战的时候,人造石油是在他们科学家的基础上发展起来的,当时派我到德国留学,这是一个很好的机会。

主持人:经历了这样一个留学的深造之后,后来又回国,先是被分配到北京石油学院,后来又改名石油科学研究院,当时是28岁。正值青春芳华之时,对于这样的工作留给您的印象是怎样的?

汪燮卿:1961年,学完回来,我在德国留学了五年,第一次拿到博士学位,很高兴,也很光荣,回来以后,教育部就要分配我们工作。早上分配我是到石油学院去工作,到了下午就说你不要到石油学院报到,你到石油科学研究院来报到。当时整个气氛就是服从组织分配,到哪去都一样,祖国的需要就是我们的志愿。当时就是这样的口号。

主持人:1978年是科学的春天,您当时置身其中,如何看待这个科学的春天?给您带来的春天的气息又是怎样的呢?

汪燮卿:1978年迎来科学的春天,粉碎“四人帮”以后,改革开放刚刚开始。当时中央评价,通过文化大革命的混乱,国民经济已经快到崩溃的边缘了,在这样的条件下,中央很明确,要以经济建设为中心,就是要发展科学,所以迎来了科学的春天。1978年我在干什么呢?现在的高速公路都很漂亮了,春夏秋冬都一样,那个时候我们没有高速公路,就是柏油马路,有的地方的柏油马路,夏天流油,冬天龟裂,裂成一片一片,因为我们高速公路的沥青不行。当时就让我分析分析,大庆油能不能做高速公路的沥青,哪个地方的沥青好,我当时就做这个工作。现在高速公路的沥青非常好了,我们不但可以自给自足,还可以出口。那个时候,冬天裂开,夏天淌油。汽车开过去以后,路上都是油,工人们在旁边用沙子铺上一层,汽车又可以开了。你看现在这么好。迎来科学的春天,当时给我的任务就是研究高速公路的沥青应该用哪个油田生产最合适。所以我觉得碰上这个机遇很好。

主持人:当时领到这个任务,包括攻克这个难题,经历了怎样的过程呢?用了多长的周期?

汪燮卿:我们国家当时的马路情况和现在比很糟糕,没法说的。第一个就是要到国外考察,国外的公路是怎样的,国外的沥青是怎样的,我们石油沥青应该用什么油来做最合适。当时我们研究沥青的组成和性能的关系,我们国内用哪个油田的油来做沥青最好。最后我们发现辽河油的沥青最好,大庆油的沥青最差。这是很有意思的。

主持人:通过不断摸索,总结一套标准,根据我国实际能源储备分配情况来划分。这个过程用了多久呢?

汪燮卿:前后三年的时间。前面就是要把国外的情况了解清楚,第二,把我们中国石油的成份弄清楚,石油的组成,大庆油怎么样,辽河油怎么样,胜利油怎么样,克拉玛依油怎么样,把油的组成弄清楚。

我们引进了国外的分析仪器做这个工作。这些分析数据越齐全,我们问题就看得越准确。最后是辽河油最好。

主持人:这三年过程当中有没有什么样的重大的难题或者技术性的突破,让你觉得曾经很难,但是后来又异常欣喜?

汪燮卿:原来大家都认为大庆油田最好,应该用大庆油来做沥青,花了很大的力气来研究大庆油怎么做高速公路沥青。因为不同的油成份不一样,不可能要求每一种油都能够适合各种不同的产品,最后我们通过成份的研究、组成的研究、加工工艺过程的研究,选择了好的,像辽河沥青,用辽河油、克拉玛依油来做沥青,这样前前后后做了三年时间,我觉得还是很有意思,最后我们做成了。

虽然是很简单的事情,就是铺路的事情,但是我觉得意义还是很大。现在年轻人根本不知道有这么回事,当做家常便饭了。

主持人:太基础的一种标配式的展现。马路是平平整整,能够抗拒季节的变化,在大家看来是非常自然的事情,但是任何自然的事情背后都有它形成的故事,一些人的努力和付出。但是你走在马路上会有什么样的感慨吗?

汪燮卿:以前我们走在路上,马路虽然很宽,但是你的脚得小心一点,不能踩到沥青上,不然鞋上都沾上了。现在我们国家的变化和进步实在是太快了,这是通过千百万人的劳动,中央领导明确方向,千辛万苦共同劳动的结果。

主持人:1987年开始,石油化工科学研究院发明或者在一系列国际国内先进技术上都有所领先,这其中也和您所研究的一系列技术是相关的。有一些被誉为是催化裂化家族的一些技术,您如何看待这些成果呢?

汪燮卿:从80年代开始,因为发现了几个油田,我们石油供应就可以自足了,还略有富余,不像现在消费太大了。那时候有一亿吨原油,现在原油生产基本上两亿吨了。当时中央提出来怎么用好我们国家一亿吨的原油。经过专家们的研究认为,我们国家的油有一些特点,轻质油馏分含量比较少,或者汽油馏分含量比较少。汽油馏分很重要的是什么?一个是开汽车需要汽油,第二个,生产石油化工的原料,乙烯、丙烯也需要石油馏分,这两个方面的需求和我们总的产量产生矛盾了。所以,我们就想怎么样能够用重质馏分来生产石油化工原料,生产乙烯、丙烯这些。这样,领导给我们列了一个课题,重质油生产轻质烯烃,这就是走中国的科技发展道路。因为我们的原料性质、市场的关系决定我们必须开发这个新的技术,这个新的技术是我们结合中国实际情况来自行开发的一个技术。这个技术开发,从重质油生产烯烃、乙烯、丙烯,前前后后将近20年的时间。现在我们技术开发成功,不但在国内站住了脚,而且使我们向国外出口第一套完整的炼油技术。

主持人:当时有自己的技术来出口国外,这是一个完全从无到有的创新的过程。从一开始到最后有了成果,这20年当中,中间一定是经历了很多起起伏伏的心理变化,什么在支撑着您一直走下去完成这样一个创新之路呢?

汪燮卿:世界上欧美几个大的技术发展很好的国家,基本上不走这条路,因为他们轻质油馏分很多,我并不是说他们不能做,而是他们没有必要做。但是这个工作做起来,我们相对领先,就是因为我们迫切需要,要把这个技术开发好,没有先例可循,因为国外没有做过这个技术,没有工业化这个技术。所以我觉得,如果你跟在人家后面跑,没有人领你,就要自己闯出一条路出来。首先要从基础研究抓起,在实验室里面,看看重质油的组份怎么样能够生产轻质烯烃,要用什么催化剂,要用什么工艺。从基础研究到应用研究,从应用研究到工程开发,到工业化,这是整套的完整过程,可以说是一条龙的攻关。前面是基础研究,后面是中型实验,然后是大型实验。中石化在科技领域开展走出一条自己的路出来。

主持人:走出一条自己的路,走完了,这个路有结果了,并且非常成功之后,大家都非常认可。但是在这个过程当中,这是一个独自行走的一条路。在很多程度上,您可能要做一些叉路口的决定。当做那种决定的时候,您的心里又会是什么样的状态呢?

汪燮卿:当时我觉得完成这个任务心里有点发怵了。别人没有走这条路,我们自己要走出来这条路。我们做了几件工作,第一,我们在科技发展过程中,采取矩阵式的管理,所谓矩阵式的管理就是跨学科联合起来开发。以前我们的研究室都是按学科来分,现在这个题目是跨学科的,把其他几个学科的人都凑在一起,我直接来领导。总的来看可以加快发展,互相之间没有隔阂,加快理解。对这个事情,大家开始没有信心,我就说,我们就像打仗,打仗一定要把胜负成败放在第一位,把是非功过放在第二位。如果你要打仗,这仗不能打赢,怎么去享受胜利成果,去分享胜利成果呢?我说我们把胜负成败放在第一位,是非功过先别讨论。大家都全力以赴,因为看准这个方向了。

主持人:全力以赴,一方面给大家鼓劲的同时,您可能心里需要更大的支撑。跨领域、跨学科,需要您一个人的引导,这对您的考验和挑战也是一个制高点的位置了。其次,给大家鼓励的同时,你自己心里先要有很强的心理力量来做支撑,这两点是如何做到的?

汪燮卿:组织大家这一段好的过程中间,第一是学习,我不断向一些专家们学习,而且向工人学习。知识面广泛以后,碰到困难,自己就有信心了。有时候大家争得面红耳赤,非常热闹,晚上吵架以后,根本睡不着觉。有生产技术的专家,工程设计的专家,技术开发的专家,工艺开发的专家,也有催化剂生产研究的专家,大家凑不到一起去,吵得一塌糊涂。到了半夜了,我说,我自己理解,你们每个人的意见都有正确的部分,今天晚上别开会了,咱们先睡一觉,当一个人发烧温度烧到39度了,肯定要讲胡话,冷静下来再思考事情就可以出来了。所以,有一次我们在工厂做实验的时候,早上去一看,满地上都是烟雾腾腾,像《西游记》里面一样,下面云雾起来了,什么问题?液化气漏了。液化气沸点很低,碰到水气凝结以后变成雾一样,大家害怕了,稍微一个点火就爆炸了。当时这个情况下,济南炼油厂总工程师跟我一起讨论,把所有的救护车都停在50米外,把电关掉。从早上烟雾腾腾,到中午烟消云散,花了四个小时,后来我们总算度过这个难关了。我们碰到很多惊险,但是都化险为夷了。

主持人:刚才您提到一个词,大家争执到一个顶点或者高潮的时候,您用一种冷却的方法让大家先冷静一下。人的思考,包括思维是有惯性的,说冷静一下很容易,但是真正做到冷静一下却不是那样的易事。您是如何在这个过程当中让自己保持频道上的切换呢?

汪燮卿:首先要自己冷静。因为我是带着他们一帮人一起干的。我觉得我的性格比较冷静,我不愿意发火。我当时提出来,你们回去睡觉,第二天再来讨论,现在“发烧”的时候是会讲胡话的。这样一搞,大家笑了笑,就回去了。第二天大家冷静下来了,考虑问题,每个人都有他正确的部分,凑在一起形成一个完整的逻辑就正确了。你挑谁的毛病都可以,你把每个人的优点收集起来,形成完整的东西就是很好的果实,就是我们前进的基础。

主持人:你说不爱发火。忽然想到,当一个人很专注,或者为一件事情很执着去付出的时候,那其中凝聚着他的心思和所有花费的力量,难免情绪上会处于特别敏感的状态。这个不爱发火是觉得我不能发火,在内心强制的一种克制还是真心身心合一发自心底的看法?

汪燮卿:发火就是感情冲动,感情冲动就是外来力量刺激你感情冲动,这个外来的刺激是客观存在的,你感情冲动也是客观存在的,但是你要克制自己,必须要有毅力。我从小在教科书扉页上面就写了“莫等闲,白了少年头,空悲切”,岳飞的词。自己一定要想办法,在困难面前都要珍惜时间、争取时间。

主持人:您认为您是自身主动力特别强,或者感召力特别强,自己能完全控制住自己的人吗?

汪燮卿:基本上可以这么说。我还是有比较强的控制自己的能力。这需要下功夫,经过训练。

主持人:从小意识到这一点,开始给自己刻意的指标或者这个层面的限制,让自己做到完全的控制自己的情绪和心态。这个方面好达成吗?

汪燮卿:我自己这么想,实际上一个人的力量是很渺小的,但是我们要推动社会进步,靠千百万人,包括我们自己,都要有正能量,你自己在整个一生或者在整个社会里面,究竟能做多少贡献,我觉得要把自己的位置放好了,这样你就比较谦虚了。否则,你觉得自己什么都是正确的,自己一上来以后,情绪就不容易克制了。你要吸取别人的东西,这样才能使自己有所收获,有所提高。谦虚也是培养出来的。我觉得我在这方面还是做得比较好。

主持人:谦虚、低调。另外一方面,带领团队的时候又需要一些韧劲和坚持。这两方面如何把握它的度呢?

汪燮卿:韧性,我觉得做成一件事,人家看起来是窗户纸一捅就破,但是做这些事情我自己花了多少精力我自己清楚,但是我不愿意去渲染,这个没有什么意思。有一次我们院里面开发一个新的技术,就是含酸原油加工。因为原油含酸,含酸原油加工起来腐蚀设备。但含酸原油比较便宜,我们叫机会原油,就是有机会来赚钱了。一下进来那么多,原油设备会腐蚀,你就不能做。不锈钢的要合金钢,重新建装置怎么行?用现代装置怎么样把含酸油解决好,我考虑了好几年,当然不是天天考虑,有时候想想,最后解决基本不改造现有的装置就能炼含酸原油,就是不用合金钢就能炼含酸油。大家一听,没有一个人反对,不到一年就工业化了。我觉得从这里看出来,你必须要有一个长期积累。一个问题要不断地思考,不要当成负担,而是当成乐趣,这个就有意思了。我自己感到,创新是责任,创新是兴趣。创新是责任,因为一个人没有责任就没有灵魂。创新是兴趣,一个人没有兴趣就没有灵感。有了灵魂,有了灵感,事情就可以干成了。

主持人:今年恰逢改革开放40年,您对石油行业有着这么深厚的兴趣和热爱,您如何看待我国能源行业未来的发展?有什么样的期待?

汪燮卿:对于未来能源行业的发展,总体来讲是抱着乐观的态度。但是我们还需要用更科学的精神来处理这件事情。比如,现在我们要发展生物质能源,它是个可再生能源。我们要发展可再生能源是对的,但是,你要了解生物质能源的原料和石油对比,有些什么差别,要仔细去研究,我们把这些生物质变成可用的液体燃料,中间有很多步骤还需要一步步去做工作。所以我觉得,一个是乐观的,但是我们要艰苦地工作,艰苦地奋斗,还要有科学的精神。生物质资源,中国有那么多,你要收集起来,也需要很多能量的,要消耗掉的。我们考虑某一个技术,或者某一个能量的需求,要有全生命周期。比如开采石油,从开采到炼油到加油站到开动汽车,这就是全生命周期,变成生物柴油或者生物航煤也要考虑它的全生命周期。全生命周期有两件事很重要,一个是能量利用的效率,一个是整个加工过程的排放。效率和排放都要好好考虑,才能够决定这个技术的开发有什么优越性,有什么局限性,看准了,我们才能够少走弯路。

主持人:感谢汪院士给我们带来的分享。我们常说匠人精神具有专注和执着的毅力在里面。在今天谈话当中,从汪院士身上我们感受到了这一点,更感受到了来自科学家身上的那种春天般的自信。今天的节目就是这样的,感谢您的收看,再见!

(责任编辑:施麟)
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