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。進修期間,他接觸到了加拿大重質(zhì)油研究方面的先進技術(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分離新方法,進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。基于新分析方法獲得的重質(zhì)油化學(xué)新認識,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)濟優(yōu)勢替代了國外進口技術(shù),作為主要成員分別獲得2006 、2010 年國家科技進步二等獎。
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)科技進步作出貢獻。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、進外企、進國企等多種選擇。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)團隊被評為國家級教學(xué)團隊,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;積極推進學(xué)術(shù)研究往基礎(chǔ)領(lǐng)域深入,促進科技成果快速轉(zhuǎn)化,真正做到‘頂天立地’,為我國行業(yè)科技進步作出應(yīng)有貢獻。”
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)校“2+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;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。