化學工業是國民經濟的支柱，當前其發展面臨著資源和環境兩方面的嚴峻挑戰，發展綠色化工技術是破解可持續發展瓶頸的關鍵途徑，也是化工科技工作者共同的奮斗方向。在進入上海石油化工研究院的27年來，楊為民帶領團隊通過“核心催化劑創制+催化反應工程開發”技術創新，在原料多元化乙苯綠色生產、稀乙烯資源高效增值轉化和新結構分子篩創制等方面取得了多項重要成果，在海內外52家企業應用，部分企業3年新增利潤80億元。基于在化工綠色化、低碳化技術創新方面作出的重要貢獻，楊為民于近日成功當選中國工程院院士。
打破國際壟斷 開發乙苯綠色技術
上世紀90年代初，我國乙苯生產基本采用AlCl3催化體系，設備腐蝕、環境污染嚴重。當時，分子篩氣相法乙苯綠色生產技術由國外公司獨家掌握。
面對核心技術被國外壟斷、技術資料稀缺的困境，楊為民帶領研發團隊走上自主創新的征程。他們以創制分子篩催化劑作為突破口，提出了與國外公司不同的催化劑研發思路，發明了分子篩合成、結構與性能調控的新方法，打開了自主開發乙苯綠色生產技術的新局面。
“當時的條件比較艱苦，只有6個人的團隊需要完成試驗原料篩選、試驗裝置搭建、分子篩催化劑制備、性能評價、數據分析等一整套工作。”楊為民回憶道。
為了完成上千小時的不間斷催化劑穩定性評價，團隊所有人員日夜倒班，把實驗室當成了家。他也在辦公室里放了一張行軍床，干脆住在了單位。
通過5年的奮力攻堅，乙苯催化劑取得突破，性能超過國外同類產品水平，并替代了進口催化劑。團隊再接再厲，經過3年協力攻關，開發出具有自主知識產權的氣相法乙苯綠色生產成套技術，建成16萬噸/年分子篩氣相法乙苯生產裝置，打破了國外公司的獨家技術壟斷。
在此基礎上，楊為民帶領團隊投入到生物乙醇法乙苯生產技術的研發中。以生物乙醇為原料生產乙苯，可減少碳足跡、提高產品綠色化程度。然而，將“乙醇脫水制乙烯”與“乙烯與苯烷基化”兩步反應耦合為一步，難度非常大。當時，國外多個團隊在這一技術上遲遲未能取得突破。
“外國人做不成，不代表中國人也做不成。”懷著這樣的信念，基于對分子篩催化劑的深刻認識，楊為民團隊發明了多項提高分子篩催化劑活性、選擇性與水熱穩定性的技術，突破分子篩催化劑制備技術，與企業合作開發出生物乙醇與苯生產乙苯技術并在國際上率先實現工業化，推動了石油化工與生物化工的有效結合，實現了我國乙苯生產從“傳統技術”到“清潔化技術”，再到“原料多樣化技術”的二次跨越。
聚焦節能減排 實現稀乙烯增值轉化
作為綠色化工的重要方向，楊為民帶領的團隊同時聚焦資源高效利用和節能減排新技術，并開展了大量創新性工作。
我國煉廠每年產生超過上千萬噸的稀乙烯副產品。這是一類低品位的乙烯，獨立煉廠通常用作低值燃料，未得到高效利用，造成資源嚴重浪費。面對這一現狀，楊為民敏銳地意識到，若能通過催化反應使稀乙烯直接轉化為高值化學品，將大幅度提高稀乙烯附加值，實現石油資源的高效利用。
歷經十余年的持續創新，他帶領團隊在高性能耐雜質催化材料及反應工藝、高效節能低耗預處理及分離、裝備大型化工程技術等稀乙烯轉化關鍵難題上相繼取得突破，開發出國際領先的稀乙烯增值轉化制乙苯高效催化劑及成套工藝技術。催化劑在15家企業應用，技術許可11套裝置，建成投產世界最大規模30萬噸/年稀乙烯制乙苯裝置，正在建設更大規模42萬噸/年裝置，成為我國獨立煉廠稀乙烯高效利用主體技術。自2009年首次應用起，該技術已累計轉化稀乙烯1500萬噸，不僅為企業創造了巨大的經濟效益，節能減排的社會效益也十分顯著。
探索原始創新 創制新結構分子篩
分子篩催化材料的發明與應用往往會帶來石化技術的跨越式發展。“國際知名能源化工公司都十分重視分子篩材料的開發，并創制了一批引領石化技術發展的新結構分子篩材料，而我國企業界在這方面長期處于空白。”楊為民表示，合成原創的新結構分子篩材料，對于我國發展具有獨立自主知識產權的石化新技術意義十分重大。
從2013年開始，楊為民帶領團隊踏上了新結構分子篩創制的探索之路。他們重點發展材料基因工程方法，結合先進的高通量分子篩合成與表征系統，以實現分子篩材料的高效合成與篩選。
通過2萬余次的試驗，楊為民團隊創制出30余個以中國石化(SINOPEC)命名的SCM系列新型分子篩。其中具有全新拓撲結構分子篩SCM-14和SCM-15，分別獲得國際分子篩協會授予的結構代碼SOR和SOV，使中國石化成為我國首個獲得分子篩結構代碼的企業。
面對一次又一次的技術突破以及隨之而來的榮譽，楊為民常常強調這是團隊協同攻關的結果，也是一代代科技工作者接續奮斗的結果。因此，他十分重視人才培養這一關系科研事業長遠發展的工作。“我希望能激發出年輕人的自信和獨立創新的精神，鼓勵他們發現新現象、創建新理論、做出一流成果、解決國家重大工程的一些實際問題，而不僅僅是以發表論文作為科研的最終目標。”楊為民語重心長地說。
未來，他和團隊將繼續面向國家重大需求，研發更多的綠色化工技術，為我國石油化工的技術創新作出更大貢獻，為我國化工產業綠色可持續發展、中國綠色石化技術走向世界提供更強有力的科技支撐。
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