為堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，加快實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，培養(yǎng)造就德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，中國(guó)化工學(xué)會(huì)于2018年開始會(huì)士評(píng)選工作，以表彰在化工科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域方面做出重大、創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)和成就的會(huì)員。截至目前，學(xué)會(huì)已完成六屆評(píng)審，評(píng)選出會(huì)士89名。為弘揚(yáng)科學(xué)家精神、充分發(fā)揮中國(guó)化工學(xué)會(huì)會(huì)士在會(huì)員中的表率作用，中國(guó)化工學(xué)會(huì)在官方網(wǎng)站、微信公眾號(hào)上開設(shè)“會(huì)士風(fēng)采”欄目，邀請(qǐng)部分會(huì)士作為首批宣傳對(duì)象展示風(fēng)采，并以科普的形式，用通俗易懂的語(yǔ)言介紹其研究領(lǐng)域，向公眾宣傳普及化工知識(shí)、展示化工在科技強(qiáng)國(guó)中所做的貢獻(xiàn)。敬請(qǐng)關(guān)注！

中國(guó)化工學(xué)會(huì)會(huì)士風(fēng)采：宗保寧

一、 宗保寧個(gè)人簡(jiǎn)歷

        1985年本科畢業(yè)于北京大學(xué)，1991年在石科院獲得博士學(xué)位。1991年至今在石科院工作（1995年至1996年在德國(guó)科學(xué)院做博士后）。目前擔(dān)任中石化首席專家、全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。歷經(jīng)30余年，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了中國(guó)獨(dú)有的綠色己內(nèi)酰胺工程，包括：非晶態(tài)鎳與磁穩(wěn)定床集成用于己內(nèi)酰胺加氫精制；環(huán)己酮氨氧化與漿態(tài)床膜分離集成生產(chǎn)環(huán)己酮肟；本質(zhì)安全性高的漿態(tài)床雙氧水生產(chǎn)技術(shù)；環(huán)己烯酯化加氫與催化蒸餾集成生產(chǎn)環(huán)己酮技術(shù)。綠色己內(nèi)酰胺工程2023年建成全球最大技術(shù)最先進(jìn)的60萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置，使我國(guó)基本依賴進(jìn)口成為世界第一生產(chǎn)大國(guó)，全球市場(chǎng)占有率超過(guò)60%、達(dá)到650萬(wàn)噸/年。獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)青年科學(xué)家獎(jiǎng)、何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)和首屆全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)。

二、研究領(lǐng)域介紹

        己內(nèi)酰胺是第二大合成纖維和工程塑料聚酰胺-6（尼龍-6）的聚合單體，與人民日常生活密切相關(guān)。在所有化學(xué)品中，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝最復(fù)雜，涉及加氫、氧化、肟化和重排等多種反應(yīng)，還使用有毒有害的溶劑和催化劑，產(chǎn)品對(duì)雜質(zhì)的要求也十分嚴(yán)苛，生產(chǎn)過(guò)程中原子利用率不足60%。三十年前我國(guó)己內(nèi)酰胺基本依賴進(jìn)口。我國(guó)引進(jìn)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)建設(shè)了投資105億人民幣的3套5萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置。因投資大、生產(chǎn)成本高、廢物排放量大、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到許多客戶的要求，每年虧損超過(guò)15億人民幣。

        為解決人民“穿好衣”的難題、面向國(guó)家對(duì)化纖單體的需求，針對(duì)引進(jìn)裝置存在的問(wèn)題，1995年閔恩澤院士提出科技開發(fā)項(xiàng)目、組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，并在石油化工科學(xué)研究院組建了以宗保寧為首的研發(fā)團(tuán)隊(duì)；2000年曹湘洪院士組織中石化兩個(gè)企業(yè)為實(shí)現(xiàn)扭虧脫困積極進(jìn)行己內(nèi)酰胺新技術(shù)的工業(yè)示范和工業(yè)應(yīng)用。綠色己內(nèi)酰胺工程包括四項(xiàng)技術(shù)突破：1、閔恩澤先生指導(dǎo)、宗保寧負(fù)責(zé)開發(fā)的非晶態(tài)鎳與磁穩(wěn)定床集成用于己內(nèi)酰胺加氫精制技術(shù)2005年成功工業(yè)化，使己內(nèi)酰胺質(zhì)量由工業(yè)級(jí)提升到滿足高速紡織的優(yōu)級(jí)品。2、閔恩澤先生主持、舒興田院士負(fù)責(zé)催化材料、徐南平院士負(fù)責(zé)膜分離、吳巍負(fù)責(zé)反應(yīng)工藝，開發(fā)的環(huán)己酮氨氧化與漿態(tài)床膜分離集成生產(chǎn)環(huán)己酮肟技術(shù)2008年成功工業(yè)化，使六步反應(yīng)工藝簡(jiǎn)化為一步反應(yīng)工藝，而且氮原子利用率由不足60%提高到95%。3、2019年開發(fā)成功本質(zhì)安全性高的漿態(tài)床雙氧水生產(chǎn)技術(shù)，支撐了應(yīng)急管理部頒布淘汰落后技術(shù)的法規(guī)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)雙氧水產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代和高速發(fā)展。4、2022年開發(fā)成功環(huán)己烯酯化加氫與催化蒸餾集成生產(chǎn)環(huán)己酮技術(shù)，使碳原子利用率由不足80%提高到95%以上。

        歷經(jīng)三十余年，在閔恩澤、曹湘洪和舒興田三位院士指導(dǎo)下，宗保寧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了中國(guó)獨(dú)有的綠色己內(nèi)酰胺工程，并于2023年建成的全球最大、技術(shù)最先進(jìn)的60萬(wàn)噸/年己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置。綠色己內(nèi)酰胺工程與引進(jìn)技術(shù)相比，原子利用率由60%提高到95%以上、三廢排放下降90%、生產(chǎn)成本下降60%。綠色己內(nèi)酰胺工程使我國(guó)基本依賴進(jìn)口成為世界第一生產(chǎn)大國(guó)，全球市場(chǎng)占有率超過(guò)60%、達(dá)到650萬(wàn)噸/年。綠色己內(nèi)酰胺技術(shù)形成了800億人民幣的新產(chǎn)業(yè)，并帶動(dòng)了5000億人民幣的下游產(chǎn)業(yè)，滿足了人民“穿好衣”的需求，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

圖1、六十萬(wàn)噸/年綠色己內(nèi)酰胺工程

圖2、石科院己內(nèi)酰胺研發(fā)團(tuán)隊(duì)

圖3、引進(jìn)的五萬(wàn)噸/年己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置

三、事跡和故事分享

        “很高興在咱們企業(yè)生產(chǎn)一線見到科學(xué)家，你們辛苦了！”2024年1月3日，中石化集團(tuán)公司黨組書記、董事長(zhǎng)馬永生在湖南石化調(diào)研期間，深入年產(chǎn)60萬(wàn)噸己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級(jí)轉(zhuǎn)型發(fā)展項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。在這里，馬永生與宗保寧握著手，交談起來(lái)。

        宗保寧是中國(guó)石化集團(tuán)公司首席專家、石油化工分子轉(zhuǎn)化與反應(yīng)工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，為了保證湖南石化己內(nèi)酰胺項(xiàng)目順利建成投產(chǎn)，他帶著石科院30名專家組成的開車團(tuán)隊(duì)駐守現(xiàn)場(chǎng)40余天。

        走進(jìn)宗保寧在石科院的辦公室，映入眼簾的是一摞摞書籍和資料紙堆，幾乎頂?shù)教旎ò濉！皶健敝校诒幾谝话杨H有年頭的木椅子上，埋頭專心批改論文。

      “ 這‘老伙計(jì)’是30多年前剛參加工作時(shí)分配給我的，坐習(xí)慣了，一直舍不得換。”這位集團(tuán)公司首席專家撫摸著磨得發(fā)亮的椅背說(shuō)，“基礎(chǔ)研究正像坐冷板凳，幾十年都得坐得穩(wěn)、坐得住，才能成大事。”

        多年來(lái)，宗保寧聚焦服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和支撐集團(tuán)公司高質(zhì)量發(fā)展需要，潛心鉆研己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)成套新技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷升級(jí)革新。

        國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)青年科學(xué)家獎(jiǎng)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、首屆全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)、中國(guó)石化科技創(chuàng)新功勛獎(jiǎng)……縱使榮譽(yù)加身，宗保寧心里卻不會(huì)起太多波瀾，因?yàn)樗男睦镌缫烟顫M對(duì)科研的熱愛和專注。

“科學(xué)研究只有搬下高閣，為實(shí)踐服務(wù)，才能真正實(shí)現(xiàn)其價(jià)值”

        “科學(xué)研究只有搬下高閣，為實(shí)踐服務(wù)，才能真正實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！”宗保寧是這樣說(shuō)的，也是這樣做的。2023年12月15日，湖南石化年產(chǎn)60萬(wàn)噸己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)鏈搬遷與升級(jí)轉(zhuǎn)型發(fā)展項(xiàng)目全線順利貫通，一次性開車成功，標(biāo)志著全球單套產(chǎn)能最大、技術(shù)領(lǐng)先的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)研發(fā)基地建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目不但為破解“化工圍江”交上合格答卷，而且產(chǎn)能翻倍，排污和綜合能耗大幅降低，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)石化產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化、一體化轉(zhuǎn)型升級(jí)。“整個(gè)項(xiàng)目有幾千臺(tái)泵、上萬(wàn)個(gè)閥門，只要一臺(tái)設(shè)備不過(guò)關(guān)、一個(gè)流程打不通，裝置就開不起來(lái)。”宗保寧帶領(lǐng)開車團(tuán)隊(duì)一直盯在現(xiàn)場(chǎng)，為項(xiàng)目順利投產(chǎn)保駕護(hù)航。

        亮眼成績(jī)的背后，離不開中國(guó)石化具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)成套技術(shù)，更離不開以宗保寧為代表的己內(nèi)酰胺人30余年的嘔心瀝血。20世紀(jì)80年代，我國(guó)尼龍還全部依賴進(jìn)口。“當(dāng)時(shí)人們哪里穿得起襯衫呢？都買個(gè)假領(lǐng)湊合。”宗保寧感慨地說(shuō)。尼龍是重要的服裝面料原料，己內(nèi)酰胺則是尼龍的重要原料。彼時(shí)國(guó)家花費(fèi)上百億元從國(guó)外引進(jìn)了3套年產(chǎn)5萬(wàn)噸己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置，但規(guī)模小、產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本更是高到令人咋舌，一度陷入連年虧損的窘境。“每年光是運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備就虧損得嚴(yán)重！”宗保寧說(shuō)。為此，石科院等單位聯(lián)合國(guó)內(nèi)高校，組建挖潛增效技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，開展己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)。在閔恩澤院士領(lǐng)銜下，石科院研發(fā)團(tuán)隊(duì)肩負(fù)著信任和期望，開發(fā)成功綠色己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)。

        己內(nèi)酰胺是生產(chǎn)尼龍-6合成纖維和工程塑料的單體，通過(guò)聚合反應(yīng)等過(guò)程加工后可進(jìn)一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜、齒輪、軸承、涂料、管材、醫(yī)療器械、電氣、絕緣材料等種類繁多的工業(yè)產(chǎn)品，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡織、電子、汽車、航天航空等新材料領(lǐng)域，是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要大宗化工品。同時(shí)，己內(nèi)酰胺也是生產(chǎn)流程最長(zhǎng)、工藝最復(fù)雜、質(zhì)量要求最嚴(yán)格、生產(chǎn)難度最高的基礎(chǔ)化學(xué)品。

        在過(guò)去70年里，己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù)被國(guó)外壟斷，我國(guó)的己內(nèi)酰胺大量依靠進(jìn)口，自給率不足30%，導(dǎo)致即使是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的“土”布，追根究底也是用的“洋”原料，成為了制約人民“穿好衣”需求的“卡脖子”技術(shù)。 

        在宗保寧等科研人員的努力下，石科院、湖南石化（原巴陵石化）實(shí)現(xiàn)了新反應(yīng)途徑、新催化材料和新反應(yīng)工程的集成創(chuàng)新，成功開發(fā)出包含以下六項(xiàng)核心技術(shù)的己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)成套新技術(shù)：

        一是環(huán)己酮氨肟化新反應(yīng)途徑、空心鈦硅分子篩新催化材料和反應(yīng)-膜分離新反應(yīng)工程，使裝置投資減少70%、氮原子利用率從不足60%提升至90%以上、廢氣排放量下降99%。二是非晶態(tài)合金催化劑與磁穩(wěn)定床集成的己內(nèi)酰胺加氫精制新技術(shù)，使催化劑消耗下降70%，微量雜質(zhì)高效脫除，產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升。三是環(huán)己酮肟多級(jí)重排技術(shù)和硫酸銨中和結(jié)晶集成技術(shù)，使副產(chǎn)硫酸銨數(shù)量減少20%。四是高硅分子篩與移動(dòng)床集成的環(huán)己酮肟氣相重排新技術(shù)，無(wú)副產(chǎn)硫酸銨，每年減少100萬(wàn)噸碳排放。五是為提高碳原子利用率，發(fā)展環(huán)己烯酯化加氫制環(huán)己酮新技術(shù)，世界首創(chuàng)環(huán)己酮綠色生產(chǎn)新反應(yīng)途徑，使碳原子利用率從不足80%提升至95%以上、廢渣廢液減少90%。六是開發(fā)了漿態(tài)床過(guò)氧化氫生產(chǎn)技術(shù)，建成國(guó)內(nèi)首套工業(yè)裝置，使生產(chǎn)效率提高40%、能耗降低20%、廢水排放量減少70%。

        基于上述六項(xiàng)核心技術(shù)，己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過(guò)程中的原子利用率顯著提高，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的跨越式技術(shù)進(jìn)步，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。成套生產(chǎn)技術(shù)獲授權(quán)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利200余件，先后獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)專利金獎(jiǎng)、中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)。

        己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)成套新技術(shù)先后在巴陵石化、石家莊煉化、浙江巴陵恒逸等企業(yè)進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，使我國(guó)從己內(nèi)酰胺全部依賴進(jìn)口一躍成為了世界第一生產(chǎn)大國(guó)，自給率從不足15%一路上升至94%，為我國(guó)及世界范圍內(nèi)己內(nèi)酰胺的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

        創(chuàng)新之路步履不停，宗保寧及團(tuán)隊(duì)堅(jiān)信己內(nèi)酰胺反應(yīng)過(guò)程可以進(jìn)一步優(yōu)化。新環(huán)己酮、過(guò)氧化氫項(xiàng)目……翻過(guò)一座座科研高山后，還有更廣袤的天地等待探索。

        2010年，在宗保寧牽頭組織下，石科院科研團(tuán)隊(duì)完成環(huán)己烯酯化加氫制環(huán)己酮技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究。隨后，與湖南石化科研團(tuán)隊(duì)合作，前后歷時(shí)8年完成中試、工藝包編制、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、本質(zhì)安全研究，再用3年建設(shè)工業(yè)生產(chǎn)裝置，終于在2023年底順利實(shí)現(xiàn)一次開車成功，為全球單套產(chǎn)能最大、技術(shù)領(lǐng)先的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)研發(fā)基地建設(shè)畫上圓滿的句號(hào)。

        這一技術(shù)不僅是中國(guó)石化“十條龍”科技攻關(guān)項(xiàng)目，更屬全球首創(chuàng)，顛覆了傳統(tǒng)的環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮工藝技術(shù)路線，采用全新的反應(yīng)原理，大幅提高碳原子和氮原子利用率，為國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了重要技術(shù)支撐。

        生產(chǎn)己內(nèi)酰胺過(guò)程中需要大量雙氧水，我國(guó)雙氧水制備技術(shù)長(zhǎng)期受制于人。石科院與企業(yè)深度合作，通過(guò)產(chǎn)銷學(xué)研用一體化攻關(guān)，宗保寧及團(tuán)隊(duì)用20年時(shí)間成功研發(fā)漿態(tài)床蒽醌法制雙氧水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙氧水裝置本質(zhì)安全生產(chǎn)。

        “有一次，湖南石化雙氧水裝置員工對(duì)我說(shuō)，你們研發(fā)的技術(shù)太好了，操作簡(jiǎn)單又安全可靠。聽到這句話，我覺得一切付出都是值得的。”被問(wèn)及多年科研是否辛苦，宗保寧連連搖頭，只是面露遺憾地說(shuō)，“就是雙氧水裝置塊頭太大了，安裝起吊都很麻煩。歸根結(jié)底是我們科研做得還不夠完善啊！”

        數(shù)十載歲月悠悠，創(chuàng)新之花在湘水邊綻放，見證著宗保寧及其團(tuán)隊(duì)數(shù)十年辛勤耕耘。他們將對(duì)科研的執(zhí)著刻在一線裝置里，把論文寫在祖國(guó)大地上，用一項(xiàng)項(xiàng)科研成果實(shí)現(xiàn)無(wú)數(shù)普通百姓的夢(mèng)想