説起刀,人們普遍會想到廚師手中的切片大刀,把食材快速切成等量均勻大小、形狀規整統一的樣子,便於下一步烹飪。如果把切割的尺度放到分子級,肉眼看不到也很難覺察出來的尺度上切割汽油,需要怎樣的一把“刀”呢?
“從分子煉油角度,將FCC汽油通過窄餾分切割,添加引發劑,就可以實現活性烯烴的定向轉化,形成附加值高,有市場前景的功能性材料,同時降低FCC汽油的烯烴含量。這是我們團隊近三年來重點研究的課題。”1月8日,在烏魯木齊石化公司研究院新材料團隊的實驗室裏,副主任魏書梅説。
2020年,“新材料室”作為公司“三新”事業主攻團隊正式成立,魏書梅是團隊帶頭人,聚集了應用化學、化學工程與工藝、材料化學等專業背景的“90後”科研人才。團隊成立伊始就明確目標,在進行科研探索的同時,加速實現成果轉化,服務企業和行業發展的現實需求。
在分子尺度上切割汽油,離我們的生活並不遠。汽油中的烯烴在長期高溫作用下,會在噴油嘴、進氣閥處形成積炭,影響發動機正常工作。汽油中烯烴含量高,還會增加大氣污染物的排放,對企業發展來説,更是意義重大。近年來,綠色革命方興未艾,新能源異軍突起,煉化行業發展面臨前所未有的挑戰,迫切需要企業加速轉型升級。2020年,研究院新材料室選定“汽油降烯烴富産功能性材料的可控性製備方法及改質調和汽油與功能性材料”作為課題之一展開攻關。
越是前沿領域,可借鑒的經驗越少。現有的工藝流程複雜、能耗高、反應條件劇烈,要想實現既定的目標難度很大。一支科研團隊,如何持續保持創新能力、不斷攻克難關?魏書梅説:“需要有敢為人先、自主創新的精神,還要善於凝聚團隊的力量,集智攻關。”
按照設想,他們要通過不同分子量的切割,引入引發劑,實現活性烯烴的定向轉化。一方面可以降低汽油烯烴含量達到提升汽油品質,符合當前環保需求。另一方面可以將汽油的活性烯烴轉化為不同功能的新材料,性質用途變化無窮。
“為了實現這一目標,通過工藝條件實現精準控制,是此次研發的難點也是重點。”研究院化工新材料室工程師孫佳鈺講起研發過程時説。
試驗過程中,聚合反應劇烈,反應條件苛刻,要求試驗人員特別小心和專注。“每一次試驗方案都要精心設計,取得的結果是下次試驗設計的基礎。”魏書梅説,她帶領研發團隊為實現“可控性強”這一項,做了大量的試驗並成功摸索出了每一項工藝條件。歷時三年,2023年12月20日,《一種汽油降烯烴富産功能性微球材料的方法》首次申請PCT國際專利並通過集團公司的評審。
對於一項科研成果來説,獲得專利遠遠不是終點。“我們的願景不僅是研究方法,而是將它作為一個&&,開展更多的探索,衍生出更多的新材料,培養一批優秀的科技人才,讓我們企業造出的産品更有競爭力。”魏書梅説。(鄧蕓 程歡)