院士科普讲堂

    我从事的工作是石油化工工程设计，我常说自己是一个“手艺人”，把实验室的科技成果转化为绿色高效生产力的“手艺人”。

    祖国大地上一座座耸立的石油化工基地，见证着我们这些“手艺人”的艰辛和努力，当看到设计生产的产品与人们的衣食住行息息相关时，我们由衷地感到自豪与骄傲。

    石化行业的发展关乎能源安全、民生福祉。我所从事的科研设计就是在石化生产过程各环节中把“减碳和低碳”落到实处。我想给大家分享三个真实的故事。

    鲸鱼宝宝畅游千万吨级炼厂海域

    2018年5月，一只迷了路的鲸鱼宝宝误入了海南某码头近海海域。虽然它在港池玩得很开心，但人们还是将它引离港池，奔向本该生活的浩瀚大海。

    实际上，在本世纪初，中国石化就在这里建成了我国首座单系列千万吨级现代化炼厂，发展至今已经成长为千万吨级炼油、两百万吨级芳烃和百万吨级乙烯的大型现代化炼化基地。

    迷路鲸鱼宝宝光顾的就是这个炼化基地的码头港池。鲸鱼对水质很敏感，它能在高耗能、高排放的港池里欢快畅游说明了什么呢？

    2003年，我国首座单系列千万吨级炼厂在海南启动建设，我们以建设世界级现代化炼厂并保护海岛生态环境为目标，实现了核心装备自主设计制造，同步攻克资源高效利用和污染源头治理两大难题，单日能耗降低15%，废水COD仅为国家一级指标的58%。

    海南炼厂的建设标志着我国具备了依靠自主技术设计建设国际先进水平千万吨级炼厂的能力，具有里程碑意义的示范作用。海南炼化附近的那片茁壮成长的红树林和鲸鱼“宝宝”一样，见证着这里依然优质的生态环境。

    让“毒气田”变废为宝产“黄金”

    人类社会正面临着能源需求上升和气候变化两大重要挑战。作为优质清洁高效能源，天然气已经成为推动全球能源转型、应对气候变化的必然选择。

    但我国的资源禀赋是“缺油”“少气”“富煤”，寻找藏量丰富的石油和天然气资源是中国石油地质学家们的梦想和追求。本世纪初，我国在四川的川东盆地发现了大型的天然气气田，储量丰富，相当于发现了一座胜利油田。这是个令人振奋的消息，但是随后勘探发现，这里的天然气H_2S浓度高达15%—18%。开发高含硫天然气十分危险，是个世界性难题，国外同行评价它为“毒气田”，没有任何开采价值。

    2006年，国家“十一五”重大工程——川气东送工程启动，其中的120亿方/年普光天然气净化厂项目就成为该工程的咽喉。针对天然气高硫且硫态复杂的难题，我们创新集成新工艺，研制新设备，协同攻克了系列关键技术。建设期间我们平掉了八座山，改道了一条河，虽经历了“5·12”汶川大地震等多种自然灾害的严峻考验，项目仅用两年多时间就按期高质量建成。

    投产后总硫回收率>99.9%，产品天然气优于一类气指标，标志着高酸天然气安全高效净化的世界性难题得到解决。2010年至今，累计供气超千亿方，为长江经济带70多个城市和上千家企业提供了清洁能源。

    科技创新让天然气成功脱硫“排毒”，我们还让“毒气”变废为宝产“黄金”，当年就产硫磺200多万吨，占全国总产量的30%，成功摆脱了进口依赖。生产出的硫磺产品等级达到优等级，实现了废弃物的资源化高水平利用。

    绿氢火炬点燃绿色冬奥

    2022年2月4日，举世瞩目的北京冬奥会在国家体育场“鸟巢”盛大开幕，我国承诺要给全世界一个“绿色的奥运”，我们精心规划设计了三座加氢站，为冬奥场馆用车提供清洁的氢能。

    与往届奥运会大量使用液化天然气或丙烷等气体作为火炬燃料不同，北京冬奥会首次使用绿氢作为火炬燃料。绿氢就是利用可再生能源电解水得到的氢气，燃烧时只产生水。

    在奥运会开幕式现场，当主火炬点燃的那一瞬间，那种对清洁能源的热爱再一次在我心中涌腾。虽说我们不是运动员，但科技创新使我们就像奥运健儿一样在不同的赛道上努力拼搏，这就让我们拥有了同样的机会，去拥抱“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”，这份独特的经历是奉献，是成长，是陶醉，值得我们永远铭记！

    畅想未来，石化行业正在与太阳能、风能、核能等新能源融合发展，让石油、天然气用于生产满足民生福祉的清洁燃料、化工材料和特种化学品，让石化生产过程中使用更多的新能源，从而减少耗能、减少碳排放，这样我们就会离“双碳”目标越来越近。

    （作者系中国工程院院士，本文摘自作者在“2023科学跨年之夜”活动上的演讲）