实现化学工业清洁低碳高效发展——记上海院绿色化工与工业催化国家重点实验室

□ 周梦瑾

过去，提起化工产业，人们总是把它与环境污染、气候变暖、安全事故联系在一起。如今，面对绿色发展趋势和资源环境瓶颈，加快发展绿色工业、推进化工产业结构升级刻不容缓。绿色化工与工业催化国家重点实验室的建设依托于中国石化上海石油化工研究院（以下简称上海院），于2015年9月获国家科技部批准设立，2016年3月通过由国家科技部和国资委组织的专家组论证。

实验室成立以来，主要面向石油和化学工业可持续发展的国民经济重大需求开展工作。“我们主要聚焦石油资源高效利用、化工绿色催化过程、碳一清洁转化三个重大方向，使三废排放尽量减少，甚至达到净零排放，推动化学工业的可持续发展。”绿色化工与工业催化国家重点实验室主任、上海院院长杨为民说。

突破关键核心技术

2020年，中原石化新型丁烯异构化催化剂工业试验开车成功，成为我国首个实现工业应用的原创分子筛催化材料；环氧丙烷完成全流程中试，大型工业装置开工建设；中安联合S-MTO装置完成标定，新型催化剂高水平运行；新一代OCC技术实现应用，技术指标显著提高；OMT催化剂成功实现工业应用，技术指标全面优于进口催化剂，打破了国外公司长期独家垄断；STO技术完成中试工艺包开发，装置即将建成；高纯碳酸乙烯酯（EC）催化剂实现工业应用……这些成果，是实验室不断突破催化新材料、催化反应和分离工程等共性关键技术，实现重大绿色化工技术的创新。

新结构分子筛科研人员进行技术讨论。上海院 供图

多年来，实验室始终面向石油和化学工业可持续发展的国民经济重大需求，针对化工产业节能的关键技术问题，以开发绿色化工及先进工业催化新技术为目标，力争建成具有国际影响力的应用基础研究和产业化技术创新基地和人才培养基地。

近几年，实验室密切关注国家科技动向，紧密衔接国家攻关计划，建立了独具特色的技术创新体系，布局开展新结构分子筛应用拓展、二氧化碳资源化利用、合成气制低碳烯烃、人工智能暨计算机模拟在化工领域的应用等关键核心技术攻关，提升了原始创新和协同攻关能力。

推动化学工业绿色发展

在绿色环保理念深入人心的今天，绿色消费、绿色出行、绿色家居等逐渐成为人们的自觉行为。目前，实验室在绿色、高端材料单体合成领域取得了一系列成果，相继开发出高性能碳纤维、聚酰亚胺、生物可降解材料、3D打印材料的单体合成技术，有力支撑了我国绿色、高端材料的发展。

“绿色化工是一个发展趋势，就是要把化学反应过程绿色化，减少污染的排放、减少整个化学反应过程对环境的负面影响，这是未来化工产业生存和发展的基石。”实验室副主任王仰东告诉记者。

《中国制造2025》将全面推行绿色制造作为重点任务，提出要积极构建绿色制造体系，大力推进产业绿色化。在此背景下，实验室结合国家和地方重大战略需求，积极承担国家和省部级科技研发项目。2020年，实验室共承担研究课题65项，在国内外期刊发表论文9篇，在国内外会议发表论文13篇，获授权专利341件，参与制定标准2件，实验室研究成果获省部级以上科技奖励8项。

同时，实验室积极响应国家“一带一路”倡议，与欧洲国家政府、企业和研究机构开展合作，在节能、绿色、低碳的石化技术方面进行研发，为“一带一路”国家能源化工的可持续发展发挥积极作用。中国—捷克联合研发重点专项“化工余热利用过程中换热装备的传热强化及能量集成优化”获国家批复立项。通过该项目研究，可以实现低品位化工余热的高效回收利用，提升系统能源利用率。实验室研发的节能型苯乙烯催化剂成功应用于英力士公司在比利时的苯乙烯生产装置，并实现对该公司苯乙烯装置的全覆盖。

打造专业科研队伍

多年来，实验室与牛津大学持续开展“生物质转化”科技合作，探索化学品绿色生产路线。与牛津大学Wolfson催化研究中心EdmanTsang课题组就“生物质原料制备芳烃技术研究”项目开展了深度合作与研究，项目利用重要生物质平台化合物生产芳烃，打通非化石资源的芳烃生产路线，取得了良好的进展。同时，与清华大学、上海交通大学、华东理工大学签署实习实践工作协议，接收高校在校学生的参观访问，主要围绕石油化工行业、中国石化概况、科研精神及创新团队发展开展交流合作，使绿色科研理念深入人心，促进了产学研一体化。

实验室还拥有一支年龄结构合理，创新能力强的科研队伍。截至2020年底，实验室建成了一支由工业催化、化学工程、分析化学等领域学术骨干组成的142人核心骨干团队，分别从事前瞻性基础研究、应用基础研究、工程化和产业化研究。其中包括中国工程院院士1名、中国科学院院士1名、第二届全国创新争先奖1名、国家突出贡献中青年专家3名、国家中青年科技创新领军人才3名、ASTM国际标准组织分会主席1名、上海领军人才2名、上海市青年拔尖人才1名、中国石化科技创新功勋奖获得者2名、集团公司首席专家1名、集团公司高级专家8名；高级职称126人、博士学历93人。近年来，实验室人才队伍的年龄结构、学历组成不断优化，高层次人才比例不断提高，为实验室的进一步发展奠定了坚实的基础。

谈到未来的工作，杨为民表示，实验室将持续面向国家战略需求，面向中国石化产业链发展需要，进一步强化产学研用结合，推进关键核心技术研发，建设科研成果与应用技术之间的桥梁和纽带，更好地发挥绿色化工与工业催化领域的专业引领和技术辐射作用，为中国石化打造技术先导型公司贡献力量。