永不停步

汽油、柴油等石油化工產(chǎn)品在當(dāng)今人們?nèi)粘Ｉ钪械牡匚蝗找嫱癸@。目前我國(guó)的煉油能力位居世界第二；汽油質(zhì)量也開(kāi)始使用國(guó)際最高的歐洲4號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而新中國(guó)的石油化工產(chǎn)業(yè)幾乎一片空白到取得今天的成就，其中最重要的環(huán)節(jié)就是催化劑的應(yīng)用。我國(guó)煉油催化應(yīng)用科學(xué)的奠基人。2007年度國(guó)家最高科技獎(jiǎng)得主——閔恩澤的科研工作。發(fā)揮了不可代替的重要作用。

催化劑，是現(xiàn)代煉油工業(yè)中最重要的一環(huán)，被譽(yù)為石化工藝中的“芯片”因此多年來(lái)各國(guó)的催化劑生產(chǎn)技術(shù)高度保密。新中國(guó)成立初期，我國(guó)的煉油工業(yè)剛剛起步，原油幾乎全靠蘇聯(lián)進(jìn)口。汽油、柴油更是稀缺，有一段時(shí)間，公共汽車上甚至使用煤氣做燃料。

一、臨危受命

閔恩澤：我們搞煉油的，實(shí)際上就是把大的分子，很長(zhǎng)的分子，比如燃料油，分子大就很重，只能燒。我就把它切掉，變成小分子，變成汽油、煤油、柴油。我的工作是哪一部分呢，就是在這些變?nèi)プ儊?lái)里都要用的催化劑，日本人叫觸媒，就是媒人。催化劑就是能讓它變得快一點(diǎn)，按我的需要去變。

1959年蘇聯(lián)援建的蘭州煉油廠建成投產(chǎn)，它是我國(guó)第一座生產(chǎn)航空汽油的大型煉油廠。但是不久中蘇關(guān)系惡化，蘇聯(lián)開(kāi)始提供次品催化劑。

閔恩澤：用這個(gè)次品一催，我們放一噸進(jìn)去，一半就變成粉了，變成粉了就跑了，一會(huì)兒就碎了。

沒(méi)有催化劑就生產(chǎn)不了航空汽油；沒(méi)有航空汽油，我國(guó)國(guó)防和民用航空將陷入癱瘓狀態(tài)。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)庫(kù)存的汽油最多只夠使用半年，臨危受命的閔恩澤開(kāi)始了他第一個(gè)國(guó)家急需解決的科研任務(wù)。

作為這次緊急任務(wù)的負(fù)責(zé)人，閔恩澤的壓力可想而知。他每天吃在車間、住在辦公室。不久，催化劑的研制就遇到了最大的難題。

閔恩澤：當(dāng)時(shí)我們把它叫作小球硅鋁裂化催化劑，這個(gè)圓球，3到5厘米這么大，對(duì)這個(gè)球的要求比較高，它的強(qiáng)度要求比較高，因?yàn)?2米高，一會(huì)兒要把它催上去，又掉下來(lái)，又催上去又掉下來(lái)，強(qiáng)度不好，很快就會(huì)破了。小球的90％是水，10％是硅鋁膠，它要把水排掉，收縮中間，應(yīng)力很大，應(yīng)力會(huì)讓它破裂，那你就要設(shè)法把中間的應(yīng)力減少。表面活性劑就能夠減少應(yīng)力。內(nèi)因解決了，一下就上去了。

就是閔恩澤連續(xù)攻關(guān)了3個(gè)月的小球硅鋁裂化催化劑，它的順利投產(chǎn)不僅及時(shí)保證了我國(guó)航空汽油的供應(yīng)，而且完整率達(dá)到了92‰超過(guò)了進(jìn)口催化劑86％的完整率。

閔恩澤：1964年5月，我們開(kāi)始投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)庫(kù)存的催化劑到7月份就沒(méi)有了。假如再晚投產(chǎn)兩個(gè)月的話，飛機(jī)就飛不起來(lái)了。

小球硅鋁催化劑只是建國(guó)初期閔恩澤解決的緊急任務(wù)之一，在當(dāng)時(shí)西方國(guó)家對(duì)我國(guó)進(jìn)行封鎖、石油產(chǎn)品又不可或缺的情況下，國(guó)家還有更多更重要的任務(wù)等待著他。

1960年大慶油田的發(fā)現(xiàn)，使我國(guó)脫掉了“貧油國(guó)”的帽子，從此我國(guó)的原油不再完全依靠進(jìn)口。但是如何將原油充分轉(zhuǎn)化成可直接利用的汽油、柴油、煤油等等，在很大程度上取決于催化技術(shù)的應(yīng)用。

閔恩澤：大慶油田開(kāi)發(fā)后要建一個(gè)250萬(wàn)噸的煉油廠，這250萬(wàn)噸大慶油蒸餾出來(lái)的汽油在30％，有70％只能做燃料。

主持人：就是說(shuō)只能燒掉。

閔恩澤：燒了，它不能開(kāi)汽車。所以當(dāng)時(shí)石油部又作出一個(gè)決策叫吃光榨盡。

所謂吃光榨盡就是要把原油盡量多地轉(zhuǎn)化成汽油、煤油、柴油。把大慶的油盡可能高效率地應(yīng)用起來(lái)。

為了吃光榨盡大慶油田的原油，閔恩澤用5年時(shí)間研制出微球硅鋁裂化催化劑，并于1965年投產(chǎn)。它的研制成功使我國(guó)成為當(dāng)時(shí)除美國(guó)、荷蘭之外世界上第三個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家。有了這項(xiàng)技術(shù)，重油能轉(zhuǎn)化為汽油、柴油和液化氣，原油的利用率大大提高。有了這項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)第一座年產(chǎn)250萬(wàn)噸的現(xiàn)代化煉油廠才得以建成投產(chǎn)(圖2)。

二、報(bào)效祖國(guó)

2007年10月，閔恩澤到成都參加一個(gè)石油煉制技術(shù)會(huì)議。對(duì)他來(lái)說(shuō)，到成都開(kāi)會(huì)跟去其他的地方不一樣，因?yàn)槌啥际撬募亦l(xiāng)。

會(huì)議結(jié)束后，閔老特地去了他的母?！本煼洞髮W(xué)成都實(shí)驗(yàn)中學(xué)(其前身是四川省立成都中學(xué))。母校的師生為他準(zhǔn)備了隆重的歡迎儀式(圖3)。

閔恩澤：我是作為學(xué)長(zhǎng)來(lái)到這里看望大家，我希望跟我的學(xué)弟學(xué)妹們一樣，永遠(yuǎn)記著教導(dǎo)過(guò)我們的老師。

對(duì)于自己的母校，閔恩澤除了感謝當(dāng)年的老師之外，他記憶最深的還有那時(shí)在抗戰(zhàn)中樹(shù)立的讀書(shū)強(qiáng)國(guó)的志向。

1948年閔恩澤從重慶中央大學(xué)化工系畢業(yè)后，遠(yuǎn)赴美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)留學(xué)。在美國(guó)他用3年時(shí)間拿到了博士學(xué)位，同時(shí)也收獲了自己的愛(ài)情。

閔恩澤的夫人陸婉珍女士也是我國(guó)石油化工界著名的科學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院的院士。他們不僅是同行，而且是重慶中央大學(xué)的大學(xué)同窗。

1951年閔恩澤和陸婉珍在美國(guó)結(jié)婚后不久雙雙拿到博士學(xué)位，并且順利地找到了工作。然而生活和工作上的穩(wěn)定并沒(méi)有讓這兩位年輕人感到心安，他們心里惦記的是自己的祖國(guó)。

閔恩澤：我們?cè)谀莾捍_實(shí)的感受是什么呢?不管怎么樣，你是二等公民，你進(jìn)入不了那個(gè)主流社會(huì)。對(duì)我感受最深的就是我們租房子，你打電話他有房子，等你跑去了，他一看是中國(guó)人，就說(shuō)沒(méi)有房子。等你回來(lái)再給他打電話，他房子還在。最讓人氣憤的是你跑那里去，他一看是中國(guó)人他門都不開(kāi)，你敲門根本不理。

在美國(guó)的經(jīng)歷讓閔恩澤更加強(qiáng)烈地感覺(jué)到，如果祖國(guó)不強(qiáng)大，無(wú)論走到哪里都會(huì)被人欺負(fù)。盡管那時(shí)美國(guó)想盡各種辦法阻止留學(xué)人員回國(guó)，但是閔恩澤仍然幾經(jīng)周折于1955年回到了祖國(guó)。

闊別了8年的祖國(guó)，早已不是當(dāng)初戰(zhàn)火紛飛、民不聊生的樣子，新中國(guó)的各個(gè)行業(yè)急需高科技人才來(lái)填補(bǔ)一項(xiàng)項(xiàng)的空白?；貒?guó)后，閔恩澤和夫人陸婉珍一起被分配到石油工業(yè)部北京石油煉制研究所籌建處工作。

陸婉珍(中科院院士閔恩澤夫人)：我們到了這個(gè)研究院，那時(shí)候大概六七個(gè)人，給了一套分工，每個(gè)人都要負(fù)責(zé)一個(gè)領(lǐng)域。他就是催化劑這個(gè)領(lǐng)域，他說(shuō)小東西會(huì)影響大事情，這個(gè)領(lǐng)域雖然他沒(méi)有進(jìn)去過(guò)，但是這是一個(gè)很好的領(lǐng)域(圖4)。

雖然回國(guó)前從沒(méi)見(jiàn)過(guò)催化劑是什么樣子，但是閔恩澤深深地知道，如果沒(méi)有催化劑，新中國(guó)的石油工業(yè)將無(wú)法向前發(fā)展，如果沒(méi)有合格的石油產(chǎn)品，那么國(guó)家的國(guó)防和經(jīng)濟(jì)發(fā)展也就無(wú)從談起。從1955年我國(guó)石油工業(yè)剛剛起步，到1965年，10年時(shí)間，正因?yàn)橛辛碎h恩澤的科研工作，才使得我國(guó)一躍成為當(dāng)時(shí)世界上能生產(chǎn)各種煉油催化劑的少數(shù)國(guó)家之一。

三、老驥伏櫪

文革10年，閔恩澤的科研工作基本停止，我國(guó)的催化劑技術(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)地落在了別人后面。

主持人：當(dāng)時(shí)能看到我們跟國(guó)外的差距有多大呢?

閔恩澤：很大。他們已經(jīng)把無(wú)定型的硅鋁變成了結(jié)晶的硅鋁，變成了分子篩催化劑了。這一

個(gè)催化劑美國(guó)使用之后，汽油轉(zhuǎn)化率大幅度提高，被認(rèn)為是煉油工業(yè)60年代的技術(shù)革命，60年代煉油工業(yè)的革命。它的科學(xué)技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)變了，就相當(dāng)于什么，到了數(shù)碼時(shí)代，膠卷照像跟數(shù)碼照像。它的技術(shù)的科學(xué)知識(shí)都變了，原來(lái)我們的硅鋁它是表面催化，是外表的催化劑，它這個(gè)變成晶內(nèi)催化了。所以它的作用更大。美國(guó)很快，美國(guó)大概1964年開(kāi)始工業(yè)化，到了1969、1970年全部更新了。

國(guó)外研制成功的新一代分子篩裂化催化劑，使得原油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、煤油等的單位轉(zhuǎn)化率從49％提高到73％，其中汽油的轉(zhuǎn)化率從32％提高到48％，從而產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而我國(guó)的催化劑依然停留在60年代初的水平上。

文革結(jié)束后，閔恩澤意識(shí)到要想大幅度提高催化劑的研制水平，就必須找到新的催化材料，走自主創(chuàng)新之路，而不是永遠(yuǎn)只在后面追趕。上個(gè)世紀(jì)80年代，他提出在中國(guó)石油化工研究院設(shè)立基礎(chǔ)研究部，開(kāi)展新催化材料——非晶態(tài)合金催化劑的研究。

現(xiàn)任石油化工研究院副總工程師的宗保寧，從1985年讀碩士研究生開(kāi)始，就一直在閔恩澤身邊從事非晶態(tài)合金催化劑的研制工作。

宗保寧：我覺(jué)得閔老師作為科學(xué)家，他的這個(gè)起點(diǎn)非常高，選題非常準(zhǔn)，你要想從技術(shù)上開(kāi)發(fā)成功，就必須站在學(xué)術(shù)的前沿。國(guó)外剛起步一種新的催化材料，就是非晶態(tài)合金催化劑，閔先生就給我選了這個(gè)題目。

非晶態(tài)合金催化劑從根本上改變了傳統(tǒng)催化劑的特性，它使催化劑的活性和使用效率大大提高，當(dāng)時(shí)在世界上還沒(méi)有一個(gè)國(guó)家做出相關(guān)的成果。閔恩澤主持的這項(xiàng)研究從實(shí)驗(yàn)室研制到工業(yè)化應(yīng)用一共持續(xù)了20年的時(shí)間。其中最難的問(wèn)題之一就是工業(yè)化生產(chǎn)化工原料己內(nèi)酰胺。

閔恩澤：70多歲時(shí)我開(kāi)玩笑說(shuō)，我是稀里糊涂就騎到老虎背上去了。因?yàn)檫@次研制流程最長(zhǎng)，反應(yīng)最多，設(shè)備最復(fù)雜，質(zhì)量要求非常高，PPM(百萬(wàn)分率)級(jí)。因?yàn)樗咚偌彽臅r(shí)候，稍微有雜質(zhì)就斷絲?？芍拔腋静恢肋@些。

宗保寧：每個(gè)階段我們都是遇到困難就解決困難，閔先生的榜樣力量特別重要，我不敢懈怠，就跟老先生在后面看著你似的，稍微一偷懶，就覺(jué)得不行，還得往前走。

從1985年到2005年，非晶態(tài)合金催化劑終于順和J實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。我國(guó)成為世界上第一個(gè)將這種新型催化劑成功地實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的國(guó)家(圖5)。

宗保寧：產(chǎn)品雜質(zhì)的含量少了，比如說(shuō)咱們用的化纖產(chǎn)品，可以做仿絲綢、高級(jí)地毯這些產(chǎn)品了，以前只能做一些工業(yè)的產(chǎn)品，只能做輪胎和初級(jí)的產(chǎn)品，這樣產(chǎn)品的價(jià)值就大幅度地提高了。

2005年，一度空缺6年的國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，授予了閔恩澤主持的這項(xiàng)技術(shù)成果，但是在獲獎(jiǎng)名單上，他把學(xué)生宗保寧的名字放在了第一位。

宗保寧：老先生教育我，對(duì)我印象最深的是，他常說(shuō)你是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的頭的時(shí)候，最重要的是幫大家做成事，就是幫人家做成事，這個(gè)時(shí)候名和利，你作為頭就得往后走走。閔先生的人格魅力就在于此。這么多年來(lái)他取得了這么多成果，我印象中卻從來(lái)沒(méi)有掛在前面。他總是把學(xué)生推出去，這次也是，閉先生之所以能夠在周圍凝聚這么幾代人不斷地創(chuàng)新，是他的魅力。后來(lái)我當(dāng)室主任、當(dāng)副總，我也是幫大家做成事，幫我們那些博士、項(xiàng)目骨干做成事。

四、永不停步

如今，已84歲的閔恩澤依然非常忙碌，如果說(shuō)過(guò)去閔恩澤一直考慮的是如何高效利用石油資源，那么近幾年他則關(guān)注的是未來(lái)人們利用什么樣的能源來(lái)替代石油這類不可再生的化石資源，從而實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的科學(xué)保護(hù)。

主持人：現(xiàn)在實(shí)際上是解決未來(lái)的問(wèn)題，未來(lái)我們將靠什么能源。您現(xiàn)在正在研究生物能源?

閔恩澤：對(duì)。未來(lái)是這樣的，可再生資源，它是取之不盡用之不竭的，化石最終總要消失的，當(dāng)然，那可能是一百年二百年以后的事了。我們希望生產(chǎn)的產(chǎn)品是可以生物降解的，能回歸自然。現(xiàn)在有個(gè)提法是，過(guò)去我們是碳?xì)浠衔飼r(shí)代，石油、煤都是碳跟氫，以后要變成碳水化合物時(shí)代，這是一個(gè)很大的時(shí)代的變化。我們現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的主要是生物柴油，它可以用油料作物，什么菜籽油，棉籽油，棕櫚油等等，但現(xiàn)在的國(guó)家政策是不與糧油爭(zhēng)地。食用的不能拿來(lái)做，它的價(jià)錢也很貴。那么現(xiàn)在我們中國(guó)有什么呢?我們有很多木本的植物油，像麻瘋樹(shù)，小桐子，還有黃連木，還有之前我們發(fā)現(xiàn)的湖北的石栗樹(shù)，這些不能食用的，就是開(kāi)發(fā)的最關(guān)鍵的問(wèn)題，也就是資源。

但也有好多問(wèn)題，成本還是很高。它是很復(fù)雜的一個(gè)系統(tǒng)工程。

主持人：您實(shí)際上是從研究石油開(kāi)始起家的，但是現(xiàn)在開(kāi)始研究的是替代石油，是在革這個(gè)石油的命。

閔恩澤：而且，它將是一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程。

閔先生平時(shí)經(jīng)常用《西游記》中唐僧取經(jīng)的例子來(lái)比喻他的科研工作，他說(shuō)，大部分時(shí)候自己是唐僧，指導(dǎo)大家做事；有時(shí)候要做孫悟空，去攻關(guān)；還有時(shí)候要當(dāng)沙和尚，去給大家搞好后勤工作。但不管西天的路有多少風(fēng)險(xiǎn)，有多少困難，認(rèn)準(zhǔn)了的目標(biāo)就一定堅(jiān)持到底。(圖6)就像他現(xiàn)在正在做的生物柴油，他希望能盡快找到更好的解決辦法，讓國(guó)家的能源得到可持續(xù)利用。

閔恩澤：一個(gè)人要成功，首先還是要奉獻(xiàn)一生，要勤奮，我們說(shuō)很多事情即使我沒(méi)有別人聰明，他做一遍，我做兩遍、做三遍，我的時(shí)間比他花得多，那你一次一次，就一定會(huì)有提高，就是用汗水才能換來(lái)的。