“摘星星”的科研先锋刘宗健(之一)

​让理想在星空闪耀

      “科研工作者的使命,就是探索未知,我愿意做一名急先锋,架起梯子,踮起脚尖,去摘星星。”刘宗健16年来扎根科研一线,一边致力科研开发,一边攻读博士学位,2021年博士毕业时,科研工作也取得了累累硕果。

“冷板凳”与“新高峰”
      “搞科研,首先要有远大的目标,还要有解决重大科研难题的毅力和恒心。”坐冷板凳,攀科研高峰——刘宗健从入职起,便立下志向。
自2008年入职以来,刘宗健一直关注吸附分离技术在石油化工行业的发展和应用。从传统的5A分子筛到新型金属有机骨架材料,从固定床吸附到模拟移动床吸附,从二甲苯吸附分离到石脑油吸附分离,总之,讲起吸附刘宗健总是如数家珍。
      “原油和几乎所有的石油产品都是混合物,开发新型分离技术,让石油产品更加单一和纯洁,在新时代有重要意义。”2011年,刘宗健首次提出了“反择形吸附制备高纯度溶剂油工艺”课题,在正构烷烃中吸附掉少量或微量异构烷烃,有效提升产品纯度。
      金属有机骨架UiO-66是一种国际上先进的反择形吸附材料,可以高效吸附分离正构烷烃和异构烷烃,是行业内一种高端产品,但合成路线复杂,产品提纯困难,溶剂回收麻烦,制备成本高,因此应用也受到限制。“UiO-66挂在天上,是一颗特别明亮的星星,但难以摘取,让人望而生畏。”同领域的科研人员这样描述。
      2012年,刘宗健结合公司生产和科研实际,大胆提出并开展了UiO-66金属有机骨架材料的研究,谁知道一搞就是10年,科研道路曲折坎坷。理论研究,研制样品,试用失败;改进配方,调整架构,性能不足;工艺改进,优化孔道,有所改善;继续优化,连续合成,超声强化,产品成功。在总部连续三项科研课题的支持下,UiO-66的制备终传喜讯。
偶然的“错误”或许就是机遇
      “上午四小时,温度一直在正负10℃范围吗?”刘宗健不放心地来到干燥实验室询问道。成型温度是合成的关键指标,范围太宽,大多情况下行不通;温度太低,杂质不分解,溶剂挥发不干净;温度太高,吸附剂的结构会烧坍塌。刘宗健叮嘱实验室年轻同志:“时间严格控制在六小时,实验期间,不要离人!”
      实际上,把炉温精确控制在正负10℃并不简单。炉子控制系统未改造前,刘宗健常常抱着几本资料,守在几百摄氏度炉温的炉子旁,一坐就是几个小时,随时对炉温进行手动调节。每次成型试验,都是满头大汗,大半年时间里做了近百次试验,才摸索得到理想的成型温度。
2017年,刘宗健首次实现了公斤级 UiO-66的合成,收率达82.9%,溶剂可回用10次,再生时间缩短60倍。对正庚烷/甲基环己烷双组分进行动态分离时,吸附提纯的正庚烷产品纯度最高可达99.9%,99.5%以上的产品收率达76%,相关研究成果在国际权威学术期刊发表。
      “记得有一次误将少量水溶性溶剂滴加至反应液中,反应液中立即出现了白色沉淀,通常需要十几个小时才会生成沉淀的反应,怎么会如此之快?”正是这样一次偶然的“错误”,让刘宗健发现了快速合成UiO-66的方法,也将传统的间歇合成变为连续合成成为可能。
      成功合成出低成本高效的UiO-66,意味着把遥远天际的星星,摘到了扬子江畔的这片土地,成为扬子石化众多璀璨明珠中的一颗。
“涓涓细流,汇聚成长江”
      刘宗健的研究成果是接地气的。“宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”是公司一直坚持的优化理念,“分子炼油”则是更高目标。刘宗健团队完成的反择形吸附技术为这些目标的实现提供了一条新的技术路线。
      目前,反择形吸附技术可用来制备高纯度溶剂油,可以生产出高附加值的高档特种油产品,为公司调整产品结构、增加经济效益打下良好技术基础。这一工艺的提出和实现,也为中石化石油化工吸附分离技术的升级和“分子炼油”相关技术的工业化提供了思路。
      成功的取得从来都不是一蹴而就的,科研过程中挫折和失败才是常态。但在整个过程中刘宗健始终充满自信,始终眼中带光,始终面向未来,始终充满斗志。回忆起当初的实验经历,刘宗健仍然非常兴奋和激动。10年间,多少次挑灯夜战检索文献资料,多少次实验失败的无情打击,他已然记不清,但无论是成功还是失败,刘宗健对科研创新工作的初心始终没有改变。
      “我爸爸是科学家”,上小学的儿子在学校自豪地对同学们介绍。刘宗健知道后,回来纠正儿子:“爸爸只是个普通的科研工作者!正如长江,是因为有无数涓涓细流,克服艰难险阻,跨过急流险滩,才汇聚成的这般。在科研工作中,爸爸就是这无数细流中的一支。” 

人物档案:
      刘宗健,研究院有机所党支部书记兼副所长,2023年度公司标兵。近五年来主持中石化总部项目7项,扬子石化项目8项,实现成果转化4项,新增利润近5000余万元;致力于新型金属有机骨架材料、高级氧化废水处理技术等开发和应用,发表论文26篇,其中SCI论文13篇,申请中国发明专利19项,授权10项,编制工艺包4项。他以自己的无悔青春诠释着科研工作者的初心和担当,为公司技术进步作出积极贡献。
人生格言:既然能够说出,必须实现承诺。
兴趣爱好:喝咖啡,读书,带儿子踢球。
同事眼中的他:
      为了时刻以饱满的精神,投入到紧张而又高效的工作中,他会喝杯咖啡提提神接着干,他的敬业精神值得我学习。          ——缪金妹 
  
      在工作中以身作则,始终保持着高度的责任心,高标准要求自己;但有时会以对自己的要求来要求团队成员,我认为是一个“缺点”,我敬佩这一“缺点”,能较快速提升团队整体精气神。          ——徐永业 
  
      憨厚朴实,科研工作冲在一线,经常可以看到他一身汗水的从撬装现场回来。          ——魏凯峰 


信息来源: 
2024-10-11