閔恩澤參加博士生畢業(yè)典禮
如果沒(méi)有他，汽油柴油塑料橡膠纖維等石油化學(xué)產(chǎn)品——這些我們時(shí)時(shí)刻刻都離不開(kāi)的化學(xué)品，恐怕要貴上許多；如果沒(méi)有他，化工行業(yè)的污染問(wèn)題也許會(huì)更加嚴(yán)重，清潔燃料的推廣使用還要推遲。
從1955年回國(guó)至今，他的所有工作，都與國(guó)家的強(qiáng)盛緊緊地聯(lián)系在一起。
我國(guó)煉油催化應(yīng)用科學(xué)的奠基人、石油化工技術(shù)自主創(chuàng)新的先行者和綠色化學(xué)的開(kāi)拓者，就是84歲的中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、2007年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者閔恩澤。
成就篇:他的工作與國(guó)家強(qiáng)盛有關(guān)
“小球”與“微球”：突破催化劑的國(guó)際封鎖
酒精中加入硫酸，變成乙醚；水中的硫磺加入硝石，變成了硝酸。因?yàn)槲⒘客饧游锏淖饔茫环N物質(zhì)向另一種或幾種物質(zhì)轉(zhuǎn)換，加速或減緩，融合或分離。在化學(xué)上，這些發(fā)生作用的外加物名為催化劑，發(fā)生的變化歸納為催化反應(yīng)。
19世紀(jì)90年代，美國(guó)人提出了用催化劑加工石油的方法，這決定了全世界煉油技術(shù)的方向。在高溫高壓下，石油的油氣組分通過(guò)催化劑的表面孔道轉(zhuǎn)化成不同餾分或不同產(chǎn)品。通俗地說(shuō)，煉油催化劑是煉油技術(shù)的核心，加速煉油化學(xué)反應(yīng)并導(dǎo)向生產(chǎn)更多的目的產(chǎn)品，如同芯片之于計(jì)算機(jī)。沒(méi)有現(xiàn)代催化科學(xué)的發(fā)展和催化劑的廣泛應(yīng)用，就沒(méi)有現(xiàn)代石油化學(xué)工業(yè)。
不斷研發(fā)煉油催化劑，是閔恩澤工作的起點(diǎn)
20世紀(jì)50年代，我國(guó)石油煉制催化劑領(lǐng)域還是一片空白；60年代，我國(guó)一躍成為世界上能生產(chǎn)各種煉油催化劑的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一；80年代，國(guó)產(chǎn)新型催化劑躋身于國(guó)際先進(jìn)行列；21世紀(jì)，我國(guó)首創(chuàng)的幾種綠色煉油和石化新工藝，在世界上首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。這幾個(gè)質(zhì)的飛躍，閔恩澤功不可沒(méi)。
1959年，蘇聯(lián)援建的蘭州煉油廠投產(chǎn)，其核心是一套使用小球硅鋁裂化催化劑的移動(dòng)床催化裂化裝置。1960年開(kāi)始，蘇聯(lián)逐步減少以至最后停止對(duì)我國(guó)的催化劑供應(yīng)，直接威脅到我國(guó)航空汽油的生產(chǎn)。“我把研制催化劑的重?fù)?dān)交給了石油科學(xué)研究院從美國(guó)回來(lái)不久的閔恩澤同志……他們吃在車間、睡在辦公室，和工人一起爬裝置、鉆高溫干燥箱，一心埋頭搞研究、搞攻關(guān)。”時(shí)任石油工業(yè)部部長(zhǎng)的余秋里在回憶錄中寫道。
“如何讓催化劑干燥，這大概是我記憶中遇到的最大困難。”1月4日，在布置樸素簡(jiǎn)單的客廳中，閔恩澤給《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者回憶說(shuō)：“收縮應(yīng)力容易使小球破碎。如何解決呢？1964年2月，我去蘭州煉油廠小球硅鋁裂化催化劑工廠，發(fā)現(xiàn)他們合成的表面活性劑雜質(zhì)太多，不容易降低小球的表面張力。于是我們?cè)谔旖蛘业搅吮砻婊钚詣?lsquo;平平加’，一加進(jìn)去果然就降低了造成小球干燥過(guò)程中破裂的毛細(xì)管壓力。”
同時(shí)，閔恩澤指導(dǎo)設(shè)計(jì)了長(zhǎng)達(dá)60米的多段控制溫度和濕度的移動(dòng)式催化劑干燥箱，后來(lái)生產(chǎn)出的小球硅鋁裂化催化劑產(chǎn)品的完整率最終達(dá)到92%，超過(guò)進(jìn)口催化劑86%的水平。
1964年，球硅鋁裂化催化劑正式投產(chǎn)。當(dāng)時(shí)倉(cāng)庫(kù)里只剩下能維持到當(dāng)年7月份的進(jìn)口催化劑。因各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于蘇聯(lián)進(jìn)口催化劑，且比進(jìn)口催化劑便宜一半，每年節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用上千萬(wàn)元，使我國(guó)成為除美國(guó)、荷蘭外另一個(gè)掌握這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家，小球硅鋁裂化催化劑被國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)列入1963年至1964年的科學(xué)技術(shù)重要成果匯編。
1960年大慶油田開(kāi)發(fā)，煉油廠急需微球硅鋁催化劑，制造技術(shù)為美國(guó)所壟斷，買不到，而產(chǎn)品要價(jià)很高。1963年春節(jié)前，研制催化劑的任務(wù)再次交給了閔恩澤。“石油部要求我們榨干每一滴原油，采用當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的流化床催化裂化將重油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油和液化氣，而這種裝置需要微球硅鋁裂化催化劑。”閔恩澤確定了一條符合我國(guó)國(guó)情的微球硅鋁裂化催化劑制造的技術(shù)路線，不僅原料易得，而且研發(fā)工作量少，有利于加速建設(shè)，符合石油部盡快建成工廠的要求。
這一次，難題是“制造篩分組成和機(jī)械強(qiáng)度均符合催化裂化裝置中流態(tài)化要求的微球”，必須“讓噴霧干燥器有合適的噴嘴結(jié)構(gòu)”。于是，閔恩澤一邊研究催化劑制造方法，一邊打破常規(guī)，提前建設(shè)中型噴霧干燥器來(lái)研究噴嘴結(jié)構(gòu)。他們很快開(kāi)發(fā)成功了一種目前仍在使用的專用噴嘴。
1965年，8000噸/年的微球硅鋁裂化催化劑工廠終于投產(chǎn)，使我國(guó)成為除美國(guó)、荷蘭外另一個(gè)掌握這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家。
