【弘扬科学家精神:优秀科技工作者风采录】
【编者按】为弘扬科学家精神,中国化工学会在官方网站、微信公众号上开设“会员风采”栏目,以科普的形式,用通俗易懂的语言介绍会员及其研究领域,向公众宣传普及化工知识,展示化工在科技强国中所做的贡献,同时展示化工领域优秀科学家和科技工作者笃行不怠、科技报国、勇当高水平科技自立自强排头兵的卓越风采和创新精神,以增强会员荣誉感,激发会员科技报国的使命感,形成推进高水平科技自立自强、建设科技强国的强大合力。敬请关注!
中国化工学会会员风采:齐国祯

个人简历
齐国祯,博士,正高级工程师,享受国务院政府特殊津贴,现任中石化(上海)石油化工研究院有限公司副院长、党委委员、副总经理、中国化工学会会士。
齐国祯会士长期从事甲醇制烯烃、甲醇制芳烃流化床技术研发以及高端化学品关键材料的创新与产业化开发。主持了多项国家重点研发计划和中石化重大科研攻关项目,为我国化工技术的创新发展作出了突出贡献。入选国家中青年科技创新领军人才(“万人计划”),获“中国石化劳模”“中国石化突出贡献专家”“中国化工学会侯德榜化工科学技术奖创新奖”等多项荣誉,是2019年中央企业优秀科技创新团队的核心成员。获授权中国发明专利280余件,授权涉外专利30余件,发表学术论文20余篇。获国家科技进步奖一等奖、上海市技术发明奖一等奖、中国石化科技进步奖特等奖、中国石化前瞻性基础性研究科学奖一等奖等奖项。
研究领域介绍
(一)攻克甲醇制烯烃(S-MTO)技术难题,推动产业化发展
齐国祯带领团队主要聚焦流化床反应-再生工艺技术开发,以最大化发挥催化剂本征性能。经过多年小试、模试研究,成功开发了高空速快速流化床反应-再生技术,并与中国石化工程建设有限公司一起实现了快速流化床反应器百万吨级规模的首次工业应用。与同类技术的湍动流化床相比,反应空速提高2倍以上,反应器直径减小三分之一以上,单位体积甲醇转化反应效率大幅提升;同时结合高效顺流两段再生技术实现了催化剂积炭量的精准控制,为最大化发挥催化剂性能、实现领先的技术指标提供了重要支撑。该技术使我国成为世界上第一个掌握自主知识产权的高效甲醇制烯烃全流程技术的国家,实现了重大技术突破,总体技术达国际领先水平,推动了我国煤炭清洁利用的技术发展,促进了煤代油高效生产烯烃的技术进步。
目前,中国石化S-MTO技术已成功应用于中原石化60万吨/年、中天合创360万吨/年、中安联合煤化180万吨/年工业装置。2020年,S-MTO技术成功许可乌兹别克斯坦吉扎克127万吨/年工业项目,成为我国首套在海外许可的MTO技术。

中原石化MTO装置现场
此外,齐国祯聚焦MTO工业装置长周期运行过程中的共性问题,有针对性带领团队进行技术攻关,有力保障了百万吨级大型MTO工业装置的长周期稳定运行。
主持开发了MTO专用黄油抑制剂(牌号SHY-1),首创复合胺基阻聚调配技术,发展了黄油多维定向分散技术,并创新开发了抗氧化和缓蚀增效助剂技术。基于这些创新技术,创制了低毒、低氨氮含量、无易制爆组分、生产过程绿色环保的SHY-1型MTO专用黄油抑制剂,在抑制新生黄油、分散重质黄油、减少腐蚀等方面效果显著,已在中原石化、中天合创等企业实现应用,总体优于国内外同类技术水平。
主持开发了MTO水浆过滤-反冲扰动床净化技术。围绕MTO急冷水系统催化剂细粉脱除效率低、换热器堵塞频率高等问题,针对急冷塔高浓度水浆、分离塔低浓度水浆的不同要求,创新开发了水浆过滤-反冲扰动净化新技术,实现连续稳定操作,在中原石化完成千吨级工业试验。该技术具有超细颗粒过滤效果好、容污量大、切换周期长、反冲介质用量低、填料损失极少等优点,各项技术指标均优于同类技术水平。
齐国祯在甲醇制烯烃技术产业化方面的诸多工作为推动我国石化产业高质量发展作出了重要贡献。S-MTO项目先后获国家科技进步奖一等奖、上海市技术发明奖一等奖、中国石化科技进步奖特等奖、中国石化前瞻性基础性研究科学奖一等奖等。
(二)突破甲醇制芳烃(S-MTA)技术瓶颈,完成万吨级工业试验
齐国祯主持开发了高效流化床甲醇制芳烃(S-MTA)成套技术,带领攻关团队针对催化剂活性组分在苛刻条件下难以稳定、反应进程难以精确控制、轻质芳烃选择性低等技术难题,成功创制和开发了产物择形的高稳定性MTA流化床催化剂、湍动床反应+低温两段再生流化床工艺、固定床轻烃芳构化催化剂及其与MTA分离单元的高效集成工艺等,形成了S-MTA成套技术。

与团队分析装置运行难题
1.创制产物择形的高稳定性MTA流化床催化剂。
揭示了分子筛脱铝和锌迁移是导致MTA催化剂失活的主要原因,通过定向磷改性和锌物种的精准分布,实现了分子筛酸中心的稳定,抑制了锌物种迁移,解决了苛刻条件下稳定催化剂活性组分的难题;开发了分子筛表面富硅技术,抑制了轻质芳烃深度甲基化,BTX在芳烃中的含量、PX在二甲苯中的含量均达到82wt%以上。
2.创新开发湍动床反应+低温两段再生流化床工艺。
采用低温待生催化剂、高温再生催化剂的协同分布技术,强化了气固传质效率,实现了催化剂全床层反应温度的均匀控制,有效减少了深度甲基化、氢转移等副反应,解决了反应进程精确控制的难题;阐明了催化剂积碳生成与烧除的本征动力学规律,实现烧氢、烧碳速率的分区调控,充分发挥了催化剂本征性能并实现了催化剂水热稳定性最大限度的保护。
3.创制了高稳定性轻烃芳构化催化剂,实现了流化床MTA与固定床轻烃芳构化技术的高效集成。
通过脱氢金属精准复配、多级孔结构构筑、酸性位定向调变,创新开发了高丙烷转化率、高稳定性固定床轻烃芳构化催化剂。通过轻烃芳构化与MTA工艺流程的集成创新,形成了S-MTA成套技术。
S-MTA成套技术完成3.6万吨/年工业试验验证,鉴定意见认为该技术总体处于国际领先水平,获中国石化前瞻性基础性研究科学奖二等奖,并以“优秀”成绩完成国家重点研发计划攻关任务。
(三)积极推动流态化技术在高端化工材料制备中的应用,加速产业化进程
齐国祯紧紧围绕国家对高端化学品生产技术自主可控的战略需求,基于多年来在流态化技术领域积累的丰富产业化经验,积极推动流态化技术在高值化工材料制备中的应用,涉及高端腈类化学品、多晶硅等领域,多个技术或产品实现应用,产业化进程明显加速。
1.腈类化学品方面。
甲基丙烯腈、2,6-二氯苯甲腈是高端战略合成材料PMI泡沫材料、PEEN特种工程塑料的关键单体,属于“卡脖子”产品。齐国祯带领团队聚焦流态化气相氨氧化合成技术攻关,从氨氧化多功能协同催化机制入手,聚焦催化剂表界面微环境调控与流态化反应介观强化技术研究,形成了复合金属氧化物流化床催化剂多维结构精准调控和流态化气相氨氧化反应平台技术,甲基丙烯腈收率目前与旭化成技术水平相当,2,6-二氯苯甲腈选择性已具备产业化基础。齐国祯作为项目负责人的国家重点研发计划“流态化催化氨氧化过程机制及高端腈类化学品合成”成功立项,聚焦上述两类高端单体制备技术水平的进一步提升,推动千吨级应用示范。
2.多晶硅方面。
齐国祯带领团队围绕目前光伏级/电子级多晶硅流化床生产过程中存在的硅粉跑损严重、单程转化率低、副产物利用率低等问题,从冷氢化流化床反应器气固接触效率入手,有针对性的开发了系列特殊结构的流化床内构件,其中分区强化花盘和旋风分离器预排料技术已经在新疆新特能源20万吨/年多晶硅流化床冷氢化反应产装置上实现了工业应用,四氯氢硅单程转化率、装置硅粉逃逸量均达到行业领先水平,提高了硅粉、副产物利用率。
事迹和故事分享
齐国祯:让MTO技术成为大国重器
“把论文写进装置,把专利立在工厂。”这是齐国祯常挂在嘴边的一句话,也是他二十余年科研生涯的真实写照。二十多年来,齐国祯始终坚守“科技报国”初心,不断探索攀登绿色化工技术高峰,把“科技自立自强”写进了大国化工的钢铁丛林。
“理论是科学研究的基础”
从博士阶段算起,齐国祯“钉”在甲醇制烯烃(MTO)这条赛道上已六千多个日夜。他的博士课题围绕MTO反应过程研究开展,经过三年的基础理论研究,他深入钻研了动力学、积碳行为、反再工艺、反应规律、反应器模型等多方面知识,为未来从事工业化项目打下了良好的基础。

中安联合MTO装置开车现场
毕业以后,齐国祯进入上海石油化工研究院S-MTO中试攻关项目组,积极参与中试装置方案设计,在实验室和模试研究基础上,提供了中试装置设计所需的关键工艺数据。在装置建设期间,他一边学习流化催化裂化成熟工艺知识,梳理流化床工业装置的技术特点和操作方案,一边思考编写了中试装置操作指南、试验方案、分析方案等资料,针对性开展装置操作人员的技术培训。
担任课题组长期间,他带着课题组成员一起学、一起干,还经常主动分享自己在科研上的心得和工业化项目中的经验,把问题抛出来与团队一起分析,有效推动了团队整体科研水平的提升。基于平时学习积累的点点滴滴,他带领团队陆续完成了300余件MTO相关发明专利的申请,内容涵盖工艺、流化床反应器、甲醇转化、副产物高质利用、不同技术的耦合、分离等各方面,有效突破了多个国外公司的专利技术封锁,为S-MTO技术穿上“国产防弹衣”。
“细节是决定成败的关键”
齐国祯是一个喜欢和自己“较劲”的人,不论是在实验室内的基础实验,还是在办公桌上的技术讨论,他都不会放过每一个细节和每一个问题,始终保持着科学严谨的态度。他的手里一直有一个小本子,事无巨细地记录了他在试验过程、装置现场发现的各种问题,同时还记录了他很多工作想法,这本“红宝书”,是齐国祯严谨细致科研作风的写照,也是他日日夜夜奋斗在一线的见证。
在项目工业化之前,在实验室中,他总是强调,要尽量把准备工作做的充分些,要充分认识大装置和实验室装置的不同,准备工作越充分出现问题的几率就越小,解决起问题来也越有针对性。在MTO中试试验成功后,齐国祯没有丝毫懈怠和停滞,第一时间在实验室分析起中试过程中的关键问题,和同事针对今后工艺放大过程的问题继续开展探讨,从而提出了极具创新性的新型反应-再生系统,有效提升了甲醇向低碳烯烃的转化效果。

模试装置试验现场
时光不会辜负努力攀登的人,所有付出终将化为满仓收获。2011年10月,中原石化60万吨/年甲醇制烯烃工业化项目产出合格的乙烯、丙烯产品,开车一次成功,标志着中国石化自主研发的甲醇制烯烃技术(S-MTO)步入产业化,齐国祯开发的快速流化床反应-再生技术得到成功验证,为更大型化MTO装置的设计、建设和运行奠定了坚实的基础。2013年,齐国祯参与的“高性能甲醇制烯烃催化剂及S-MTO成套技术开发”项目获得中国石化科技进步奖特等奖,2017年“高效甲醇制烯烃全流程技术”获国家科技进步奖一等奖。
“责任是迈向卓越的动力”
在S-MTO技术从实验室走向工业化的长路上,在技术开发、技术服务过程中,齐国祯经常长期驻扎在工业装置现场,每每有技术服务任务,或是装置出现技术难题时,他都毫不犹豫地第一时间赶赴前线。
现场服务时,为了一个技术问题,齐国祯时常彻夜不眠,直到想出解决方案。面对艰巨的工业化任务,面对解决相关问题的巨大压力,面对长期出差不能和家人团聚的苦楚,他从没有任何怨言。“这就是我的工作职责”,是齐国祯的心里话。在高质量完成技术服务的同时,齐国祯坚持不断推动技术完善,立足于生产装置运行过程中出现的问题,有针对性的布局研发力量、开展实验研究,确保装置技改方案可行有效。
对于齐国祯而言,他最大的成就感,不是奖项、不是专利,而是让中国的化工技术不再被“卡脖子”,让下一代科技工作者站得更高、看得更远。齐国祯从没有满足于已有的成绩,如今,为响应国家“双碳”战略,他已投身于推动高端化工材料制备等化工技术绿色低碳发展的新战场。
原标题:《中国化工学会会员风采——齐国祯》