“一辈子只做好一件事”

  ——记“国家卓越工程师”称号获得者、大连（抚顺）石油化工研究院方向晨
  [中国石化新闻网2024-01-23]
  方向晨，1960年5月生，安徽桐城人，1982年毕业于华东理工大学。中国石化大连（抚顺）石油化工研究院原院长，现任中国化工学会副理事长兼秘书长、中石化（大连）石油化工研究院有限公司战略咨询委员会副主任，享受国务院政府特殊津贴。
  1月19日，在人民大会堂召开的“国家工程师奖”表彰大会上，大连（抚顺）石油化工研究院原院长方向晨被授予“国家卓越工程师”称号。这是我国首次开展“国家工程师奖”表彰，共评选出81名“国家卓越工程师”、50个“国家卓越工程师团队”。
  表彰大会后，记者在北京见到了方向晨。回想起捧过证书的那一刻，这位“国家卓越工程师”脸上不由得露出自豪的笑容。“这不仅仅是对我个人工作的肯定，也是对整个科研团队的认可，更是对中国石化长期重视发挥科技创新工作者作用、加快推动科技创新的肯定。”
  生于江淮之地安徽桐城，扎根渤海之滨辽宁大连，方向晨将整个职业生涯奉献给石油炼制技术研究，为我国加氢技术跨入国际领先行列作出重要贡献。走过四十载科研路，方向晨不谈艰辛，唯有从容，“我这一辈子，只干好一件事就足够了”。
  科研要做好，基础先打牢
  时间的指针拨回1978年，那时国家引进了4套加氢裂化装置，拉开石化领域浩浩荡荡的科研序幕。也是这一年，中学起就热爱化学的方向晨，成功考入华东理工大学化学工程系，与化学结下不解之缘。
  4年后，方向晨被分配到大连（抚顺）石油化工研究院，首先摆在面前的是选择什么研究方向。当时，催化剂和加工工艺开发都是热门选择，但方向晨相信，“反应动力学是它们的基础知识支撑，只有先把反应过程的基础知识掌握了、弄明白，才能从跟随别人变成慢慢赶上和超越别人”。
  加氢技术在整个炼油化工过程中起到至关重要的作用。一方面，它是脱除原油杂质和生产清洁油品的必需技术；另一方面，也是炼油和化工结合在一起的重要手段。就这样，方向晨毅然选择了“冷门”的加氢反应动力学研究。
  彼时我国炼油工艺还有许多空白，方向晨暗下决心，“有朝一日一定要将这些空白补齐”。
  1988年，方向晨被派往英国威尔士的天鹅海大学进修，回国不久就承担起人生中第一个重要科研任务——中国石化重点科技攻关项目“缓和加氢裂化动力学实用数学模型”。“熬过”计算和实验的循环往复，“挺过”夜以继日的大量研究，他带领团队成功建立起反应动力学模型，该模型不仅能够精准测算不同原料和条件下的加氢反应结果，而且可以指导工艺试验和催化剂开发。由于应用空间广阔，该模型荣获1994年度中国石化科技进步奖二等奖。
  “我很感谢当初选择反应动力学作为职业生涯的第一步，‘地基’先打扎实了，一辈子都在收获。”尽管这不是方向晨拿过的最高荣誉，却是他最骄傲的科研成果之一，正是该模型为日后炼油加氢系列技术研发奠定了坚实的基础，对国内加氢裂化技术追赶国际先进水平作出重要贡献。
  每一滴原油都要“吃干榨尽”
  缓和加氢裂化动力学实用数学模型是基础，为方向晨的科研之旅插上腾飞的翅膀。20世纪90年代，随着我国加快改革开放进程，石油作为“国民经济发展的血液”，消费量快速增长，国内石油产能已不足以满足发展需求，我国开始大量进口原油。然而，进口原油中含硫劣质原油比例较高，如何处理含硫原油成为横亘在炼油技术面前的一大难题。
  “当时全国仅有7套适应含硫原油加工的加氢裂化装置，远远不能满足加工需求。新建装置肯定来不及了，我们只能选择改造。”方向晨主动请缨去和“硬骨头”较劲，运用动力学模型等基础工具，通过中试实验验证11种不同的可行技术方案，带领科研团队对7套装置进行脱瓶颈扩能改造，使装置的总加工能力近乎翻倍。其中，镇海炼化的加氢裂化装置加工处理能力从80万吨/年增至220万吨/年，所耗资金却仅相当于新建装置的五分之一。
  然而，扩能只是缓兵之计。想要真正解决原油加工能力不足的问题，还得实现从催化剂到工艺的全面革新。通过不同方案的比较论证，结合中国炼油企业现有加工流程和资产现状，方向晨主持开发出劣质蜡油加氢处理部分转化技术。“这项技术的特点，就是充分发挥现有资产的价值，用最经济有效的方式适应我国含硫原油加工量快速增长的迫切需求。”
  2002年8月，国内首套180万吨/年含硫蜡油加氢脱硫装置在镇海炼化开车一次成功。此后又有14套装置相继在祖国大地上建成，总加工能力达到2410万吨/年，成功开辟含硫原油加工新路线。
  2003年，我国进口石油依存度继续攀高。为了最大限度用好每一滴原油，刚担任抚顺石油化工研究院（现大连（抚顺）石油化工研究院前身）院长的方向晨决心攻关重质劣质渣油转化深加工路线。
  “过去劣质高硫原油的渣油加工以焦化、催化技术为主，不但原料利用率低，而且生产污染较大。”方向晨介绍道。
  渣油工艺处理技术一度仅掌握在少数几个国家手里。为改变受制于人的局面，方向晨带领团队经过20年的钻研探索，最终成功研发出适宜的技术反应器和催化剂。这项渣油沸腾床加氢技术被团队命名为“STRONG”，为我国重质劣质渣油加工闯出新路径。此后，方向晨率领团队进一步研发出世界首创的沸-固复合床渣油加氢处理技术，目前相关工业装置正在火热建设中。
  至此，从跟跑、并跑到领跑，方向晨和团队完成炼油行业自主创新技术的拼图。这是一条漫长而艰辛的道路，他们的脚步从未迟滞半刻。
  走好清洁油品质量升级之路
  进入21世纪以来，绿色环保的理念越来越深入人心。大量的机动车穿梭在全国大街小巷，破解汽柴油产品质量升级技术瓶颈，成为石化行业的科技攻关重点。
  “当时路上许多车子都冒着滚滚黑烟，经过研究我们发现，黑烟主要是柴油中富含稠环芳烃引起的。”方向晨回忆说。
  既要保证柴油产量，又要实现油品清洁，在此背景下，方向晨带领科研团队开始新的创新征程。2000年，方向晨承担了国家科技攻关项目“劣质柴油加氢改质技术（MCI）”，创新性地提出将稠环芳烃的反应控制为“开环而不断链”，解决尾气黑烟问题。
  “当初研究动力学模型时，我们曾做过各种边界条件试验，多年后在攻关清洁柴油时派上了用场。这项技术能够在能耗、物耗低，不影响柴油产量的前提下，改善柴油成分组成。”方向晨说。
  MCI技术属于世界首创，相继在国内近30套装置落地投用，有效解决柴油车污染的问题，并荣获2001年度国家技术发明奖二等奖。这也是方向晨首次获得该奖项。
  关于柴油产品质量升级的研究从未止步。十几年间，世界各国出台的燃油规定和排放标准愈加严格，要求柴油中含硫量不大于10微克/升。
  “含硫量标准比过去严格得多。时代的考题就算再难，我们也得交好答卷。”方向晨说。
  超低硫柴油生产技术研发无疑给方向晨带来新的挑战。在那时，国外相关技术存在氢耗高、成本高、催化剂周期短等诸多缺陷。方向晨团队尝试遍了他们了解的所有硫化物反应途径。针对部分硫原子难以和催化剂接触反应的情况，方向晨和团队找到了有效的办法，顺利破解该难题。
  在此基础上，大连（抚顺）石油化工研究院开发出柴油超深度加氢脱硫集成创新技术。这项技术一经问世，就凭借成本低、效果好的优势被国外多家知名公司评为顶级水平，在国内外60多套装置上投入使用，平均1套装置3年内就可以节省氢气成本1.9亿元。方向晨和他的团队也因此于2013年再次获得国家技术发明奖二等奖。
  引领炼油加氢技术转型迈上新台阶
  时间如同被上了发条，社会日新月异的变化让方向晨敏锐地意识到，石油炼制行业也要转型驶向新的领域。
  在过去，全力生产汽柴油燃料是石化企业的重要目标任务，而如今，逐渐向生产芳烃和烯烃等化工原料转变。炼化企业想实现“油转化”转型升级，加氢裂化装置依旧是关键。
  在炼化企业，如果尽可能多生产芳烃原料，乙烯原料就会减少；如果最大马力生产芳烃原料，芳烃原料的性质会变差，生产乙烯原料也是同理。因此，生产企业向方向晨团队寻求帮助。
  为了同时兼顾“跷跷板”的两头，方向晨团队将前期一系列研究工作重新嫁接整合，从催化材料的选择性吸附和选择性转化之间的微妙关系中精确找到突破口，提出烃类分子结构导向转化的创新理念，破除了石脑油和加氢尾油产率和质量不能兼顾的难题。根据不同的反应环境和反应特点，他们又开发了反应器分区强化、渐次反应等创新工艺技术。2017年，第三个国家技术发明奖二等奖也被方向晨和团队收入囊中。
  长期坚守在攻坚克难的第一线，方向晨却不觉得辛苦。得益于扎实的动力学基础，后续一系列科研成果的涌现可谓厚积薄发。他风趣地比喻：“所有研究的基础都是相贯通的，就好比一袋米装进不同的碗里，可以做成稀饭、白饭，或是醪糟，全凭不同情况来改变。”
  在炼油加氢系列技术基本成熟后，为进一步实现石化产业绿色发展，方向晨把目光放在能耗和物耗上。他们巧妙利用加氢裂化反应过程中释放出的热能，设计出提高反应流出物物流温位的新型逆流换热器，最终开发出低投资、低能耗的加氢裂化（改质）成套技术。
  节能降耗之路永无止境，对于氢气循环系统能耗高的痛点，方向晨大胆提出将氢气溶解在油中，借助液体油完成加氢循环。面对业界对这一技术路线的质疑，方向晨潜心钻研基础知识，开发出液相循环加氢技术，并于2008年在原长岭炼化（原长岭炼化、巴陵石化合并重组为湖南石化）率先完成工业示范，2012年开始进行大型化工业装置运用。与同规模传统装置相比，采用该技术的柴油工业装置总投资降低20%、能耗降低54%。
  截至目前，该技术已拓展至柴油加氢、航煤加氢、重整生成油选择性加氢、离子液体烷基化加氢领域，并已应用于40余套工业生产装置。
  一系列低能耗、低成本的技术之花开在炼油企业，为我国清洁油品质量升级提供了坚实的技术保障。方向晨深知，“‘双碳’目标下石化行业未来会面临更多挑战，唯有以变化应对变化，以转型促进发展，才能跃上时代的潮头奋楫前行”。
  荣誉之外：我仍是我
  回望四十二年的风雨兼程，凭借矢志不渝的执着和勤耕不辍的积淀，从实习员工成长为工程专家，从院长再到“国家卓越工程师”，方向晨始终瞄准国际前沿，带领团队开辟出一条可持续发展的科研航路，而他严谨求实的态度和开拓创新的精神影响着团队里的每一个人。
  这些年，方向晨团队硕果累累，开发的多项技术已在我国和韩国、哈萨克斯坦等国家和地区的300余套加氢装置、300余套环保装置上成功应用。
  获得国家技术发明奖二等奖3项、中国专利优秀奖3项、省部级科技进步奖一等奖10项，国内外授权专利136件，培养硕士、博士、博士后40余名，获得“全国优秀科技工作者”称号、何梁何利基金科学与技术创新奖……方向晨称得上荣誉等身。
  对方向晨来说，荣誉只是结果，快乐更多来自科研本身。“我解决一个问题带来的高兴程度，可比拿奖高多啦！”此次获得“国家工程师奖”的表彰，面对友人的道贺，他只是爽朗一笑，“方向晨还是方向晨，这一点不会有任何变化。”
  作为中国化工学会副理事长兼秘书长、中石化（大连）石油化工研究院有限公司战略咨询委员会副主任，今年64岁的方向晨仍旧醉心于工作中，往返于北京、大连等地，仍以能够参与科研开发工作为乐。如今，他与团队正致力于研发新型储能技术、低成本高端新材料创制等新技术、新方向。
  采访的最后，这位国家卓越工程师对后辈学子说出自己的期待：“时刻关注国家需求，永远把对社会有所贡献作为应尽的义务。这是我们个人实现人生价值的基础，更是推动国家科技创新发展的不竭力量源泉！”