徐春明:重質(zhì)油領(lǐng)域的執(zhí)著堅守
發(fā)布時間:2019-11-22 | 來源:宣傳部 | 瀏覽量:
在很多人看來,,徐春明的個人履歷,平坦得令人羨慕——
1981年9月,16歲的徐春明進(jìn)入華東石油學(xué)院煉制系煉油專業(yè)學(xué)習(xí);
1985年9月至1991年11月期間,在石油大學(xué)(北京)攻讀碩士和博士學(xué)位,;
1991年11月,留校進(jìn)入石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油加工國家重點實驗室工作,其中1993年4月至10月赴加拿大Syncrude研究中心訪學(xué)研修,。
1995年末,,只有30歲的徐春明被任命為重質(zhì)油加工國家重點實驗室副主任,1998年再被任命為主任,;
1999年擔(dān)任石油大學(xué)(北京)化工學(xué)院副院長,,2002年任院長,2005年6月至2017年9月?lián)沃袊痛髮W(xué)(北京)副校長,。
2019年初冬時節(jié),,徐春明當(dāng)選中國科學(xué)院化學(xué)部院士。
此時,,距離他初涉石油煉制專業(yè)的學(xué)習(xí)過去了38年,,距離他留校參與重質(zhì)油加工國家重點實驗室建設(shè)并從此一頭扎進(jìn)重質(zhì)油研究領(lǐng)域過去了28年。從16歲到54歲,,面對一個個人生之路的交叉口,,他作出的選擇,簡單也艱難,。
機緣巧合投身石油
徐春明進(jìn)入石油煉制這個領(lǐng)域,,說起來像是一個偶然。高中時代,,他一直沉迷在數(shù)學(xué)的海洋中,,1981年高考填報志愿時,前面填的都是綜合性大學(xué)的數(shù)學(xué)系,,第四志愿填寫了離家最近的華東石油學(xué)院,。由于石油行業(yè)艱苦,那時報考石油院校的考生會進(jìn)入提前錄取批次,,于是機緣巧合之下徐春明來到了中國石油大學(xué)的前身——華東石油學(xué)院,。
1985年,徐春明從華東石油學(xué)院煉制系煉油專業(yè)畢業(yè),,考入華東石油學(xué)院北京研究生部有機化工專業(yè)繼續(xù)深造,,直至1991年在石油大學(xué)(北京)獲得有機化工專業(yè)博士學(xué)位。
從讀碩士研究生到讀博士研究生再到拿到博士學(xué)位后留校任教,,導(dǎo)師楊光華,、林世雄教授的專業(yè)指導(dǎo)和人生指引以及十多載有機化學(xué)工藝領(lǐng)域的不斷學(xué)習(xí),為徐春明日后的科學(xué)研究和人生發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ),。他選擇的道路越來越清晰,,目標(biāo)越來越明確:“學(xué)石油,投身石油,,偶然中存在著必然,,選擇石大,讀碩士博士,,都有點陰差陽錯,,也許是命中注定,,斷不了的緣份。既然選擇了,,那就熱愛它,,終身無悔!”
打開對外合作之門
徐春明博士畢業(yè)后選擇了留校,,著手重質(zhì)油加工國家重點實驗室的建設(shè)工作,。那時實驗室?guī)缀跏强盏模磺卸际菑念^開始,。剛開始的一年多時間,,徐春明幾乎把所有的精力和時間都用來談判、購買設(shè)備,,為實驗室后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
1993年,徐春明獲得到加拿大Syncrude研究中心進(jìn)修一年的機會,。加拿大是石油儲量僅次于沙特阿拉伯的石油資源大國,,加拿大油砂開發(fā)受到業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。進(jìn)修期間,,他接觸到了加拿大重質(zhì)油研究方面的先進(jìn)技術(shù)和研究成果,,在取長補短的同時,積極推介重質(zhì)油加工國家重點實驗室在基礎(chǔ)研究方法和手段方面所具備的優(yōu)勢,,并尋找到了雙方長期合作的結(jié)合點,,得到了加方的認(rèn)可。他趕緊起草了一份雙方的合作報告交到對方手上,,很快就達(dá)成合作意向,。
可是,這件“喜事”卻讓他陷入一個兩難選擇的境地:要么是繼續(xù)留下工作至滿一年,,既可以享受歸國人員待遇,,又可以提高自己的英文水平;要么立即回國,,盡快促成合作,,畢竟搭建這樣一個交流的平臺實屬不易。權(quán)衡再三,,徐春明毅然決定提前回國,。
然而,歸國后,,雙方的合作并未如設(shè)想的順利。1994年8月至9月,,國際原油價格一反之前的上升之勢,,開始較大幅度地下滑,,美國西得克薩斯的重油由月初的近21美元/桶降至月末的17.50美元/桶左右,國外眾多石油公司開始裁員,。在此背景下,,加拿大Syncrude研究中心也將這一合作項目擱置。
1995年也恰逢實驗室人才隊伍“青黃不接”的時候,,徐春明在幾乎沒有任何心理準(zhǔn)備的情況下被任命為實驗室副主任,。第二年,國際經(jīng)濟(jì)形勢好轉(zhuǎn),,國際油價回升,,也正是從這時開始,徐春明的學(xué)術(shù)研究步入快速發(fā)展階段,。加拿大Syncrude研究中心的聯(lián)系人主動寫信并表示道歉,,稱合作項目可以重新啟動,并邀請通電話以確定具體合作事宜及訪問行程,。
峰回路轉(zhuǎn),,徐春明興沖沖地揣著400元錢到昌平郵局打國際長途。雙方電話溝通期間,,因話費不足兩次被打斷,。正是因為這一通關(guān)鍵的電話,確定了合作內(nèi)容和訪問行程,,也敲開了重質(zhì)油加工國家重點實驗室與加拿大syncrude研究中心合作的“重油化學(xué)技術(shù)研究”的大門,!
這次成功合作為日后重質(zhì)油加工國家重點實驗室的國際交流撐起一片更廣闊的空間。1998年,,實驗室與加拿大卡爾加里大學(xué),、阿爾伯特大學(xué)、UBC大學(xué)(不列顛哥倫比亞大學(xué))等以及NRC(National Research Council),、AERI(阿爾伯特能源研究所)等許多大學(xué)及研究單位建立了長期穩(wěn)定的聯(lián)系,。
勇挑實驗室重任
1998年8月,中國石油出臺退休政策,。當(dāng)時還歸屬中國石油管理的中國石油大學(xué)中年滿60歲的老教授一下退休了79位,。重質(zhì)油加工國家重點實驗室有6位博導(dǎo)和教授退休,整個實驗室只剩下了惟一的一位博導(dǎo)教授——徐春明,。本想在老教授們的庇蔭下潛心專業(yè)研究的他,,始料不及地被一下子推到前臺。這一年,,他開始擔(dān)任實驗室主任,。擺在徐春明面前的,不僅面臨著實驗室隊伍重建的問題,,更肩負(fù)著1999年國家科技部和國家基金委五年一次的評估重任,。
經(jīng)過共同努力,,1999年實驗室順利通過評估,贏得了寶貴的發(fā)展機遇,。從1999年到2001年,,平均每年有三四位年輕骨干赴加拿大做博士后或訪問學(xué)者,這一階段成長起來的中青年學(xué)者后來都成長為實驗室的骨干,。期間,,重質(zhì)油加工國家重點實驗室更名為重質(zhì)油國家重點實驗室,拓寬了實驗室研究方向,,進(jìn)入快速發(fā)展階段,,2004年評估再次順利通過。2004年實驗室與加拿大AERI簽訂全面合作備忘錄,,作為附件列在了中華人民共和國科技部與加拿大Alberta省簽訂的備忘錄中,,并于當(dāng)年10月在加拿大Calgary大學(xué)成立“國際重油聯(lián)合技術(shù)中心”。國際合作交流全面開花,。同時,,以加拿大合作為中心迅速輻射開來,合作交流逐漸延伸至美國,、日本,、西班牙等多個國家和地區(qū)。
實驗室以在重質(zhì)油化學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)研究領(lǐng)域存在的優(yōu)勢在業(yè)界獨領(lǐng)風(fēng)騷,,在國際舞臺上真正發(fā)出了自己的聲音,。重質(zhì)油加工國家重點實驗室及其工作人員以務(wù)實的工作態(tài)度,贏得了國際上的認(rèn)可,。從2002年到2018年,,國家重點實驗室9次主辦或承辦“重質(zhì)油加工與利用”國際學(xué)術(shù)研討會,徐春明都擔(dān)任了會議主席或副主席,。主要會議論文分別在《Fuel》,、《Energy & Fuels》等國際能源著名期刊出版6本專輯;在中國科學(xué)(化學(xué))(英文,、中文)各出版專輯1部,。隨著在重質(zhì)油化學(xué)加工領(lǐng)域影響力的不斷提高,2008年徐春明受聘為美國化學(xué)協(xié)會主辦的《Energy & Fuels》副主編,。
優(yōu)異的工作成績,,為他贏得了聲譽和榮譽。留校工作十年間,,他先后獲得了優(yōu)秀教師,、優(yōu)秀青年學(xué)術(shù)骨干、先進(jìn)個人、勞動模范等榮譽稱號,;在校外,,他獲得了1998年侯祥麟青年科技工作者獎、1999年度中國石油天然氣集團(tuán)公司勞模稱號,、2000年霍英東教育基金會第七屆高等院校青年教師獎(研究類)一等獎,進(jìn)入“百千萬人才工程”第一,、二層次人選,,2001年榮獲了全國優(yōu)秀教師稱號,2002年獲得教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才基金及高校青年教師獎,。
學(xué)術(shù)研究出碩果
伴隨著重質(zhì)油國家重點實驗室快速發(fā)展,,徐春明的教學(xué)科研也在不斷的堅持與積累中開花結(jié)果。
徐春明執(zhí)著,,看準(zhǔn)的事情從來都是不遺余力,,全力以赴。在重油高效轉(zhuǎn)化和清潔油品生產(chǎn)這一研究領(lǐng)域,,他勇于探索和創(chuàng)新,,能夠經(jīng)常提出新思路、發(fā)現(xiàn)新問題,,尤為重要的是他具有很強的合作研究精神,。正是30年間的不斷創(chuàng)新和不懈努力,取得了一些具有重要影響的創(chuàng)新成果,。
徐春明及其團(tuán)隊揭示了重油復(fù)雜多層次化學(xué)組成結(jié)構(gòu),,發(fā)明了基于超臨界萃取分離的重油化學(xué)組成結(jié)構(gòu)研究新方法,指導(dǎo)開發(fā)了重油梯級分離新工藝,。重油化學(xué)組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜和熱不穩(wěn)定是其難點與特點,。徐春明團(tuán)隊利用超臨界溶劑傳質(zhì)性能好以及重油-輕烴復(fù)雜體系的熱力學(xué)“倒退冷凝”現(xiàn)象,建立了超臨界萃取精細(xì)分離新方法,,進(jìn)一步提出超臨界萃取與高分辨質(zhì)譜聯(lián)機的策略,,將以溫度為單一維度的傳統(tǒng)分離方法,創(chuàng)新性變革為溫度,、溶解度和組成三維度方法,。成功得到了重油分子組成結(jié)構(gòu)的系列新信息,以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了重油分子物理化學(xué)性質(zhì)計算模型和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模型,。這些有關(guān)重油分子的新認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)為重油高效轉(zhuǎn)化新工藝開發(fā)奠定了基礎(chǔ),,也得到了國際同行的肯定?;谛路治龇椒ǐ@得的重質(zhì)油化學(xué)新認(rèn)識,,提出了“重油梯級分離”新思想以及重油高效清潔轉(zhuǎn)化新工藝路線,建成了世界上首套20萬噸/年重油梯級分離工業(yè)裝置。國際同行評價為“Novel Process”并列為“Emerging technologies for upgrading of heavy oils”,。將該創(chuàng)新工藝用于重油催化油漿的超臨界梯級分離,,開發(fā)了以富芳烴原料制備性能優(yōu)異的針狀焦的全套工藝技術(shù),于2017年建成了20萬噸/年處理能力的工業(yè)裝置并實現(xiàn)穩(wěn)定運行,,解決了我國針狀焦原料短缺及產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口的“卡脖子”問題,,為鋰離子電池行業(yè)的快速發(fā)展及時提供了優(yōu)質(zhì)負(fù)極材料。
建立了重質(zhì)油催化裂化反應(yīng)器的流動反應(yīng)耦合模型,,指導(dǎo)開發(fā)了2項具有重要影響的“貫通性”工程技術(shù),。在對重油化學(xué)組成結(jié)構(gòu)及其催化反應(yīng)機理進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,提出將計算流體力學(xué)方法引入復(fù)雜的重油催化反應(yīng)過程,,構(gòu)建了提升管反應(yīng)器氣液固三相三維流動反應(yīng)模型,,計算得到了催化裂化反應(yīng)器內(nèi)復(fù)雜的溫度場、濃度場等重要的化學(xué)工程信息,,揭示了工業(yè)提升管反應(yīng)器設(shè)計存在反應(yīng)參數(shù)不優(yōu)化,、目的產(chǎn)品損失嚴(yán)重等實際問題的科學(xué)本質(zhì)。指導(dǎo)開發(fā)了催化汽油輔助提升管降烯烴技術(shù)和催化裂化后反應(yīng)系統(tǒng)關(guān)鍵裝備與技術(shù),,憑借技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢替代了國外進(jìn)口技術(shù),,作為主要成員分別獲得2006 、2010 年國家科技進(jìn)步二等獎,。
深化基礎(chǔ)研究,,發(fā)明了離子液體烷基化新工藝,為清潔油品生產(chǎn)和行業(yè)科技進(jìn)步作出貢獻(xiàn),。碳四烷基化是生產(chǎn)超清潔汽油的關(guān)鍵過程,。傳統(tǒng)碳四烷基化工藝以濃硫酸或氫氟酸為催化劑,存在嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕和安全,、環(huán)保隱患,,其工業(yè)應(yīng)用受到了越來越大的挑戰(zhàn)。因此,,環(huán)境友好的碳四烷基化工藝技術(shù)的開發(fā)一直是世界煉油工業(yè)的焦點,。自2000年開始,徐春明和研究團(tuán)隊在國家自然科學(xué)基金委,、中國石油,、殼牌石油公司以及學(xué)校的項目支持下,以清潔燃料生產(chǎn)和離子液體催化兩大研究領(lǐng)域的交叉點——離子液體碳四烷基化為切入點,,開展了基礎(chǔ)研究,、中試試驗和工業(yè)放大,最終實現(xiàn)了該創(chuàng)新技術(shù)的工業(yè)推廣,。在2013年8月建成山東德陽化工有限公司10萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化工業(yè)生產(chǎn)示范裝置的基礎(chǔ)上,,2018年11月和2019年3月,,分別由中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司總承包的哈爾濱石化公司15萬噸/年和中國石化SEI總承包的九江石化30萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化工業(yè)生產(chǎn)裝置開車圓滿成功,穩(wěn)定運行至今,。
研究團(tuán)隊原創(chuàng)設(shè)計合成了兼具高活性和高選擇性的復(fù)合離子液體催化劑,;開發(fā)了離子液體活性的定量檢測方法,以及分步協(xié)控補充B酸/L酸活性組分的再生技術(shù),;研制開發(fā)了新型離子液體烷基化專用反應(yīng)器和分離設(shè)備,,并集成了原料預(yù)處理-催化反應(yīng)-離子液體再生-分離回收等過程,形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合離子液體碳四烷基化工藝技術(shù),。該項工藝技術(shù)打破了國外公司清潔汽油生產(chǎn)的技術(shù)壟斷,,攻克了困擾煉油行業(yè)幾十年的世界性難題,整體工藝技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平,,獲授權(quán)中國發(fā)明專利17項、國際發(fā)明專利30項,,先后獲得2014年中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明特等獎,、2017年國家技術(shù)發(fā)明二等獎,入選2014年度中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展,。
為學(xué)為師 立德立言
博士畢業(yè)時,,擺在徐春明面前的,有出國,、進(jìn)外企,、進(jìn)國企等多種選擇。選擇留校,,有他沉在心底的教師情結(jié),。一路走來,遇到的一個個好老師,,讓他也渴望成為一名好老師,,看著年輕人在自己的引導(dǎo)下成長成才。幾十年的教學(xué)工作,,徐春明對本科生,、碩士生、博士生教育形成了自己的理念,。對于本科生教育,,課程教學(xué)開始時他會先給學(xué)生搭建一個大的基礎(chǔ)及專業(yè)知識構(gòu)架體系,再給學(xué)生以課程,、章節(jié)的知識構(gòu)建,,最后落實到具體的知識點。他認(rèn)為,,大的知識構(gòu)架本身對學(xué)生是最有用的,,而零散的知識點學(xué)生在用得著的時候可以自己學(xué)習(xí),。對碩士生、博士生的教學(xué)與科研,,則側(cè)重自由發(fā)揮,、獨立思考和交流能力的培養(yǎng)。
無論學(xué)術(shù)研究與管理工作多么繁忙,,他一直堅持為本科生上課,,積極參與教改項目,發(fā)表了多篇教學(xué)文章,,取得了豐碩教學(xué)成果,,多次獲得北京市高等教育教學(xué)成果一等獎、中國石油教育學(xué)會教學(xué)成果一等獎,、中國石油和化工教育科學(xué)研究成果一等獎,,石油加工工程被評為北京市精品課、國家級精品資源共享課,,石油加工工程及實驗系列課程教學(xué)團(tuán)隊被評為國家級教學(xué)團(tuán)隊,,主編的教材《石油煉制工程(第四版)》獲2010年中國石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀出版物(教材類)一等獎,徐春明也被評為全國優(yōu)秀教師和北京市高等學(xué)校教學(xué)名師,。
徐春明說:“作為中國石油大學(xué)土生土長的一名教師,,將繼續(xù)堅守在本科教學(xué)一線,精心培養(yǎng)學(xué)生健康成長,;積極推進(jìn)學(xué)術(shù)研究往基礎(chǔ)領(lǐng)域深入,,促進(jìn)科技成果快速轉(zhuǎn)化,真正做到‘頂天立地’,,為我國行業(yè)科技進(jìn)步作出應(yīng)有貢獻(xiàn),。”
徐春明常對學(xué)生說,,人生目標(biāo)確實是在完成一個個小目標(biāo),、走過一個個叉路口的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,只有腳踏實地才能走向遠(yuǎn)方,。目前,,徐春明除仍堅守傳統(tǒng)石油加工往分子管理工程方向發(fā)展、新型復(fù)合離子液體材料往更寬領(lǐng)域應(yīng)用外,,還在學(xué)?!?+1+X”一流學(xué)科建設(shè)體系中擔(dān)任X平臺和“清潔低碳能源”建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長。他說,,清潔低碳能源是國家能源發(fā)展的戰(zhàn)略需求,,更是北京市綠色發(fā)展的重大需求,大力發(fā)展新能源和可再生能源,、優(yōu)化首都能源結(jié)構(gòu),,是推動能源綠色智能高效轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略舉措,。下一步,要把X平臺和“清潔低碳能源”學(xué)科建設(shè)工作統(tǒng)籌實施,,穩(wěn)步推進(jìn),;要冷靜思考學(xué)校在氫能方向的發(fā)展優(yōu)勢和立足點,充分利用“2+1”優(yōu)勢學(xué)科的資源,,緊密結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色,,充分學(xué)習(xí)優(yōu)勢學(xué)科發(fā)展經(jīng)驗,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和思考,,深挖制氫,、儲氫、用氫等各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)亟待解決的科學(xué)問題,,推動學(xué)校新能源新材料學(xué)科發(fā)展再上新臺階,。