在现代工业体系中,有一项技术被誉为化工产业的“心脏”,默默支撑着日常生活运转与国家产业升级,它就是精馏技术。有一家企业依托高校科研优势,深耕这一领域二十余年,打破国外垄断,用科创力量书写中国精馏的崛起之路。本期节目,我们一同走进北洋国家精馏技术工程发展有限公司,聆听总经理李鑫钢教授的分享,揭开精馏技术的神秘面纱,感受中国科创的硬核力量。
对于大多数人而言,精馏技术陌生而遥远,但它早已渗透工业生产的方方面面。李鑫钢教授用通俗易懂的语言解释,人类制造物质以满足生活需求,反应过程由反应器实现,而反应后的物质分离与提纯,则需要精馏塔来完成。精馏过程就像一个“分子分解站”,通过加热使液体气化、冷凝,经多级逆流操作,将有用物质精准分离提纯,我们在化工厂看到的高大装置,正是精馏塔,几乎所有化工厂都离不开它。
尽管精馏技术有着古老的起源——我国祖先两千多年前就用蒸馏技术酿酒,但现代工业中的精馏技术,面临着诸多难以攻克的难题。李鑫钢教授介绍,现代精馏不仅要实现分子级分离,部分领域如电子化学品、芯片制造,对物质纯度要求极高,需达到9个9至12个9的标准。要实现这一目标,首先需在理论上搞清楚物质传递、热量传递的规律,建立模型并精准预测;技术上则要解决气液均匀分布、大型装置变形控制等难题。
精馏装置作为“大国重器”,部分直径可达近14米、高70多米,内部构件需靠梁支撑,而塔内环境恶劣,存在腐蚀、高温等问题,极易发生变形,需将变形控制在毫米级,难度极大。此外,工程层面还面临装置易堵塞、安装难度高的挑战——精馏塔直径巨大,部件需从人孔进入,像拼积木一样组装,且要求无泄漏、不偏流,同时要保障装置长周期运行,一次运行周期可达3至5年。
回顾北洋精馏的发展,李鑫钢教授提及三个关键节点,每一个都承载着科创突破的艰辛与喜悦。上世纪80年代初期,还是研究生的他,跟随导师前往大庆,改造美国原油稳定装置并实现超越,这让他建立起科创自信,也坚定了扎根这一领域的决心。上世纪末,国家技术改造刚需凸显,众多企业迫切需要扩大产能、提高品质、降低能耗,大量项目的积累,为技术迭代与经验沉淀奠定了坚实基础。我国加入世贸组织后,大型化精馏设备的需求激增,北洋精馏抓住机遇,不仅拥有了自主技术与设备,更实现了对国外技术的超越。
北洋精馏的诞生,有着明确的国家使命。上世纪末,国家发改委设立“精馏技术国家工程研究中心”,核心目标是解决工业分离领域的“卡脖子”问题——当时我国精馏技术主要依赖进口,核心技术受制于人,技术引进代价高昂。为实现产学研对接,避免科研与产业脱节,精馏中心采用“一班人马、两块牌子”的运行模式,依托天津大学开展技术研究与人才储备,通过北洋精馏将技术转化为产业,服务于国家大炼油、大乙烯等重大需求,真正将论文写在祖国大地上。
作为北洋精馏总经理,李鑫钢教授始终坚守科创初心,带领团队深耕精馏领域。他表示,北洋精馏作为国家工程中心的载体,核心使命是服务企业、赋能国家产业升级。在双碳背景下,精馏技术迎来了新的发展机遇与挑战,我国二氧化碳排放总量巨大,未来精馏领域将围绕节能、多能互补、智能三大方向优化升级,通过技术迭代,在实现低碳发展的同时,进一步提升技术竞争力。
二十余年深耕不辍,北洋精馏在李鑫钢教授的带领下,打破国外技术垄断,实现了从跟跑到并跑、再到领跑的跨越,用硬核科创力量为中国化工产业发展注入强劲动力。李鑫钢教授与团队的坚守,不仅彰显了中国科研工作者的责任与担当,更让我们看到,唯有扎根科研、产学研融合、心系国家需求,才能破解“卡脖子”难题,推动中国科创事业不断崛起。
从实验室的理论探索到产业一线的落地应用,从攻克技术难题到打破国外垄断,李鑫钢教授用一生坚守,诠释了科创人的初心与使命。未来,随着技术的不断迭代升级,北洋精馏将继续深耕精馏领域,以科创为帆、以实干为桨,助力中国化工产业高质量发展,书写中国精馏技术的新篇章,为国家产业升级贡献更多科创力量。
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