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新疆天业(集团)总工程师李学宽:走自己认准的路

来源:中国能源新闻网 时间:2022-07-15 17:01

  走自己认准的路

  ——记国科学院山西煤炭化学研究所研究员、新疆天业(集团)总工程师李学宽

  国能源新闻网通讯员 陈晓晨 贺峰

  四月的新疆乍暖还寒,在石河子北工业园区一座四层科技楼实验室内,一种全新的种植模式——二氧化碳+水+膜下滴灌(以下简称:二氧化碳水溶液膜下滴灌),同时配备增温、光照设施、模拟自然条件的种植盒里,绿油油的蔬菜清香扑鼻,满目葱翠,一番生机勃发的喜人景象。这里就是第四届国工业大奖获得者、国最受欢迎的十大优质大米品牌“天业香禾”获得者——新疆天业(集团)有限公司工农商一体化循环经济产业园。

  在这里,国科学院山西煤炭化学研究所研究员、应用催化绿色化工应用研究室总工程师、新疆天业集团有限公司总工程师李学宽,这位曾经获得国家科技进步奖、国务院特殊津贴获得者、扎根石油化工催化研究领域的化工专家表示,“要实现‘双碳’目标,对企业的压力很大。首当其冲要考虑的,便是二氧化碳去向问题。对于二氧化碳,现在大部分情况下还是直接排放,但在化学家眼里,二氧化碳也是宝贵资源!”

  远离大海,占国土六分之一面积的新疆,土地不同程度遭受盐碱损害,其中重度盐碱地、低产盐碱地、荒漠化盐碱地面积巨大,碱害情况触目惊心。按照李学宽的大胆设想,“盐碱地偏碱性,而二氧化碳溶于水则呈弱酸性,那么将二氧化碳水溶液用于改良土壤,会怎么样?”

  带领攻关技术团队,说干就干!

  有此大胆设想的李学宽,从此吃不香睡不好。这个想法久踞于他的大脑,因苦于不懂农业与土壤,相关环节连不上,折磨得他夜不能寐。“借了一大摞专业书,农业的,土壤的,一大堆,又下载了一些大学老师的视频讲座,整晚整晚看。”李学宽自嘲,“跨领域恶补一下,反正睡不着。”

  李学宽带领攻关技术团队,说干就干。然而,这一前无古人的开创性创举,试验过程困难重重。“尝试了各种方法,滴灌带通入二氧化碳水溶液,25米的带子,前5个眼二氧化碳就基本跑光了。”李学宽表示,“失败是成功的母亲嘛!我们立即调转方向,双管齐下,既要解决二氧化碳溶液稳定性,又要让滴灌带把水溶液均衡地输送到土壤里。比如调整滴灌带孔洞大小、调整滴头位置、改变滴水方法等等,一项一项地设计制作、试验记录,最终取得重大进展。”

  就在项目按照流程按部就班运作的间隙里,李学宽更忙碌了,一方面是二氧化碳水溶液滴灌全新种植模式的研发探索,另一方面,一个更加大胆的想法,在他的脑子里盘桓。“我们的滴灌技术世界领先,实现了让国农民用得起的节水滴灌技术。”李学宽表示,“然而生物降解材料炒得火了很多年,价格却这么多年来居高不下,普通百姓不敢问津。我们就是考虑,研发一种真正意义上的、老百姓用得起的生物降解材料,配合我们的节水滴灌技术,助推农业节水事业二次腾飞。”

  利用天业现有化工产品BDO+丁二酸,则就可生成可生物降解、又价格低廉、老百姓用得起得生物降解材料。此举不但能够解决企业BDO产品下游难题,拓展延伸产业链,又能真正意义上为百姓谋福。

  10年来,李学宽带领项目团队,攻克了无数难关,催化剂寿命也从最初的几个小时到几十小时、到两千小时、现在的一万小时;从最初的小装置一路走到中试……

  “我们从2012起立项进行小试工作,2021年开始中试,现在催化剂寿命已到一万小时。”天业集团党委书记、董事长宋晓玲提及此事,脸上写满激动与自豪,“完全满足了工业要求,我们也申请了多项专利,现在已开始编制工艺包和准备工业装置设计,不久的将来,老百姓用得起的生物降解材料将遍布兵团大地!”

以积极乐观的态度从事科研

  在新疆广袤辽阔的土地上,李学宽作为一个背井离乡的“外乡人”,日常工作中,他严于治学,为人低调,因此他自1996年起就开始援疆的事迹鲜为人知。直到2012年,在天业集团煤化工项目上马立项关键期,李学宽于当年4月踏进石河子这座红色军垦文化之城,就此与天业结下了深深的缘分。

  2021年夏天,研发试验连续几个月都没有出来好的数据,试验数据均不符合预期结果,整个项目组一筹莫展,焦急万分。李学宽感受到大家低落焦急的情绪,便把大家召集到一起,语重心长地说:“催化剂的原创性研发本来就难,在实验室工作,大部分都是以失败告终,但在失败中总结经验,逐渐就会接近成功。所以失败是常态,不要灰心,要有好的心态。没有失败的试验,重要的是在失败的试验中找到有用的信息,在失败的经验中找到成功的路。”听了他的话,项目组成员豁然开朗,重拾信心,以积极乐观的态度继续前行。

  还有一次,项目组在多次试验后找到一种很高活性的催化剂配方,还没来得及高兴,就发现催化剂很快就失活了。正在大家沮丧之际,李学宽劝慰:“别气馁,这是一个好现象。催化剂就好比田径运动员,初活性好的催化剂就好比短跑运动员,寿命长的催化剂就好比长跑运动员,催化剂寿命对于工业应用更加重要,所以我们要想办法把短跑运动员变成长跑运动员。”李学宽这一针强心剂极大地鼓舞了士气,让大家以积极乐观的心态继续投入到后面的工作中。随后李学宽带领大家对试验现象深入解析、试验数据系统分析、试验样品微观剖析,从原理上深层次地解释了试验结果产生的原因,针对性地改善了催化剂的配方,大幅度提高催化剂的寿命,使得无汞催化剂取得了又一次突破。 

  谈及天业集团重点攻关项目——可生物降解塑料研发项目,李学宽表示,每一种塑料助剂都有明显的优点或者缺点,问题是作为一个化学家,深知如何通过化学改性或物理改性,把合适的助剂用到合适的地方,从配方、工艺等方面给出具体修改意见和建议,帮助技术团队不断修正方向,减少缩短研发资金成本与时间成本,最终获得成功。

  众所周知,代表天业集团转型升级的重要化工产品乙二醇等,其生产制造过程中涉及一连串催化环节,生产中这样那样的问题时常出现,而作为有着丰富知识积淀与实战积累的化工专家,李学宽运用自身对催化原理认知这一关键点,用团队成员的话说,出的主意往往“都在点子上”,能从根本上解决问题。

 助力企业高质量发展

  光阴荏苒,斗转星移。2002年这一年,正值天业集团冲刺“千亿级产业集团”目标关键期。站在新的历史起点,如何使氯碱化工、煤化工、天然气化工以及石油化工“四种化工”耦合发展,是天业集团重点统筹规划,同时也是给他重点思考、谋划的一项工作任务。

  李学宽反复前往全疆实地考察论证,并且凭借着40多年来在化工领域知识的丰厚沉淀和对天业集团现状的深入分析了解,大胆提出“四种化工”相互融合、耦合发展。“考虑问题时,与原料结合起来综合考量”,他介绍道,“从原子经济上来思考问题、分析问题,从而解决问题,是资源利用率最高的一种方法。”

  按照他的理论,煤化工生产乙二醇等;石油化工生产芳烃;氯碱化工生产烧碱、氯气以及氢气;天然气化工则生产BDO和氢气。那么,天业集团每年需200万吨焦炭,这些焦炭全部来自外购,而若自己生产焦炭,除满足自身生产需求外,还可在炼焦过程中,副产最便宜的氢气。而煤化工对氢气的需求特别大,如果把焦炭生产过程中焦炉煤气制氢,煤化工则可大幅度降低二氧化碳排放以及对水资源的消耗,从而达到实现煤化工大幅降低生产成本的目的。

  据他介绍,石油化工是生产芳烃最便捷、工艺最简单的一种方法,由它生产的芳烃,跟煤化工生产的乙二醇反应,则可生产化纤制品甚至服装,此法与新疆本地丰富的棉花、羊毛资源融合发展,不但能够实现天业集团乙二醇产品“就地消化”,极大地降低其运输成本,更有望迎来新疆纺织业的突破性重大发展。令人振奋的是,由他提出的这一大胆构想,已被天业集团党委、董事会采纳,列入天业集团“十四五”发展规划。

  星辰璀璨,初心永恒。迄今算来,在分子化学领域躬耕40年的李学宽,攻克了多项技术难题,也收获了丰硕的科研成果。40年来,他深藏功名,潜心向学,其多项技术在四十多个工业企业应用。由他主持开发的“抽余油加氢生产溶剂油技术”,解决了食用油溶剂抽提原料难题,在不增加油料面积的情况下,可提高出油率3%~5%,该项技术也因此获得了国家科技进步三等奖、中科院科技进步一等奖;“裂解C9选择性加氢技术”,解决了乙烯工业生产过程中副产品加工难题,此技术荣获国专利优秀奖、山西省技术发明二等奖;“重整生成油选择性加氢技术”,解决了困扰企业多年、无法处理的环境污染问题,该技术荣获中科院技术发明二等奖。


责任编辑:安栋平