廿年砥砺图破壁 化茧成蝶满目春:记北京化工研究院聚丙烯催化剂研发团队
2013-09-18梁晓云
□ 梁晓云 张 薇
采访当年从事与N催化剂有关的小试、中试,乃至分析的人员,耳边听到的最多的一句话就是:“我们是一个团队。”
在北化院有这样一个团队,他们在聚丙烯催化剂领域相继研制开发出络合Ⅱ型、N型、DQ球形三种催化剂,均获得国家技术发明奖。其中,N型催化剂是我国首次自主研制开发出的第四代聚丙烯催化剂,也是我国首批被受理的专利申请,还相继获得美、日及欧洲五国专利,并以1800万美元转让给美国某大型公司,已成为目前国际第二大催化剂品牌。而球形催化剂在国内环管聚丙烯工艺装置上应用率也已经达到75%以上,东南亚地区的市场份额还逐年扩大。
靠坚持实现突破
作为N催化剂主要发明人的毛炳权院士曾说:“N催化剂的成功离不开北化院多年催化剂研究的积累。”
1962年,北化院开始从事聚丙烯催化剂的研制开发工作。此时,Natta发明研制的第一代催化剂已经问世十年,聚丙烯开始大量生产。在一穷二白的情况下,老一辈高分子合成专家唐士培教授带领科研人员查专利,搜文献,紧密跟踪国外技术,首次研制开发出铝还原法三氯化钛催化剂。
□ 青年科技人员讨论评价情况。
1975年,这个团队研制出我国第二代聚丙烯催化剂——络合I型催化剂。在此基础上,1978年又开发出一种相当于国外第二代催化剂的络合Ⅱ型催化剂,在世界上较早实现无脱灰、无脱无规物工艺。该催化剂获得国家技术发明三等奖。
当时代脚步迈入上世纪80年代时,世界聚丙烯催化剂的发展又出现了新动向。一些发达国家开发的被称作第四代聚丙烯催化剂——聚丙烯高效催化剂,几乎垄断了国际催化剂市场。1984年1月,北化院临危受命,负责我国第四代聚丙烯催化剂自主研发任务。
凭借20年的积累,以及对催化剂研究开发、生产制备、工业应用的逐渐深刻认识,当聚烯烃催化剂的理论研究和工业实践表明氯化镁载负钛性能较好时,聚丙烯催化剂团队及时把握住这一点,确定了以氯化镁为载体载负钛化合物来制备催化剂的研究方向。一年里,无数次查阅资料,进行试验,失败、讨论、修正、再试验 一点一滴地寻求,一步一步地前进,仅积累的文献卡片就有一尺厚。最终,靠坚持实现了突破,1984年底,他们得到催化剂的小试样品,这就是N催化剂。从此开创了全新的N催化剂体系。N催化剂获得国家技术发明二等奖。
1990年,这个团队又承担了开发具有自主知识产权的聚丙烯球形高效催化剂的任务,并通过三年的刻苦攻关,完成实验室研究,发明了一种新型聚丙烯球形高效催化剂——DQ球形高效催化剂。该催化剂也获得国家技术发明二等奖。
我们是一个团队
采访当年从事与N催化剂有关的小试、中试,乃至分析的人员,耳边听到的最多的一句话就是:“我们是一个团队。”大家有共同的目标——实现N催化剂的工业应用。在这个前提下,没有小试、中试、分析、设计等岗位的不同,取而代之的是无间的协作与交流,彻夜的加班加点,任何的无私奉献也都变得自然而然。
当时高分子部中,关于聚丙烯研究涉及了小试、分析、聚合、中试、加工应用、设计等多个项目组。当研制开发第四代聚丙烯催化剂的重任落到高分子部时,聚丙烯小试组的科研人员义无反顾地站了出来,其他组的科研人员也将此作为他们事业追求的目标。
柳懿才,当时的分析组组长,率领10多位分析人员配合催化剂研发做了无数次试验与分析。为了保证数据的及时,她们与研发人员一样彻夜不归。当时,她的爱人远在外地,只留小女儿独自在家。她说她对孩子很愧疚。
当N催化剂进入中间试验阶段时,从催化剂载体制备,到催化剂生产,再到丙烯聚合评价,一整套流程下来需要近40个小时。中试组人手不够,原料组、分析组、设计组、加工应用组的科研人员顶了上来,小试组的同志甚至停下正在做的其他试验,也加入到中间试验的倒班中来。可以说,整个聚丙烯组的全班人马全部扑上。在当时的化二车间里,科研人员整夜整夜不眠不休,1000多次的40多个小时,坚持了近十年,才最终取得中间试验的成功。
只有亮出才能提高
“啪!”实验楼某会议室里传出响亮的拍桌子声,随后一个急促的声音响起,“这种方法行不通,我认为应该是这样 ”这间会议室里,聚丙烯N催化剂研发团队正在召开每周例行的讨论会。“呀!他敢跟组长拍桌子?”一年轻人惊讶地说。“嗨,常有的事。”一位显然是老资格的技术人员点拨年轻人,“说不定以后你也会这样。”
聚丙烯N催化剂研发团队有一个习惯:每周必须要召开一次技术讨论会,无论是科研人员,还是工人,所有从事催化剂研发的人员都必须参加。在这样的讨论会上,领导不再是领导,每个人都是项目的参与者,都可以发表自己对项目的看法,都在尽自己的最大能力出谋划策,建言献策。而这样的场景,在聚丙烯催化剂研发团队,也早已被众人习惯。
上世纪80年代,陈齐刚来到高分子部不久,就在一次讨论会上与唐士培教授争了起来,争得脸红脖子粗。但此举不仅唐士培未计较,还得到了时任高分子部副主任的李大喜的表扬:“小伙子敢于发表不同意见。”现在,已经成为北化院副院长的陈齐对此事依然记忆深刻,他说:“我是团队中的一员,既要对自己负责,又要对项目负责。说出自己的观点,说的过程其实就是对自己观点的再次梳理。当自己的观点被驳斥时,会促使自己更深刻地研究,让自己得到提高!”
这样的交流、讨论成为聚丙烯催化剂研发团队的传家宝,一代一代,薪火相传。
人人都要懂工程
人人都要懂工程,这是当时从事聚丙烯研究的科研人员努力的方向。他们说,必须亲自参与到试验中来,才能了解N催化剂真正的问题。
当N催化剂进入工业推广阶段,从事聚合、工艺的科研人员长期蹲守在各个生产企业,从事研发、分析、设计、加工应用的科研人员也来到生产现场。每到一个企业,他们首先对工厂的技术人员进行培训,不仅培训催化剂的知识,还培训与之相关的聚合工艺、原料精制等方面的知识。而针对工厂出现的问题,他们不仅解决催化剂的问题,还从工艺的角度帮助解决。企业对此非常满意,N催化剂的推广也越来越顺利。
在长期的推广应用过程中,一支既懂研发又懂工艺的全能型科研人员队伍成长起来。在他们的努力下,N催化剂技术也在不断的改进中得到提高,在应用中逐渐成熟,最终成为我国乃至世界上闻名的聚丙烯催化剂。