20世纪中国石油加工领域科技发展，本文主要内容关键词为：科技发展论文,中国石油论文,领域论文,加工论文,世纪论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：N031
文献标识码：A
1 20世纪中国石油加工科技发展简况
石油——这一物质的科学命名，最早是在公元11世纪由我国北宋时期的科学家沈括（1031-1095年）在《梦溪笔谈》一书中记载并提出的。但是直到20世纪初，中国还没有石油加工工业，因而更谈不上石油加工科技。中国的现代石油加工工业是从20世纪的下半叶才开始建设的，到20世纪末，已有大中型炼油厂约54座，年加工原油的总能力达2.56亿吨，石油产品已经做到基本自给。这些成就基本上是依靠自己的技术力量所取得的。然而，由于种种原因，到20世纪末，我国的石油加工科技水平与国际先进水平相比，仍有较大的差距。面对加入WTO后石油产品市场的激烈竞争，迅速提高我国石油加工科技水平，以此增强炼油企业的竞争能力，是十分必要的。
(1)20世纪的上半叶中国石油加工科技处于萌芽阶段
20世纪初，从清朝末年到民国初期的二三十年间，由于列强入侵和军阀混战，社会动荡，根本谈不上发展科技。其间虽然在陕西延长发现了石油，但产量太少。没有原油就无法炼油，石油加工的科学技术更是无人过问，石油产品（主要是煤油和汽油）完全依靠进口。
30年代到40年代中期，日本军国主义侵略中国。在中国东北建设了人造石油工厂，其中煤炼油技术是从德国引进的，页岩油技术是日本人在抚顺研究开发出来的。在抗日战争的大后方，为了解决运输燃料问题，在四川、云南等内地省份兴起了一些用植物油裂解和煤低温干馏生产汽、柴油的小工厂。这些小厂手段简陋，产品质量很差。在原油方面，除延长油矿生产少量原油外，1937年在甘肃玉门也发现了油田并进行了开采。随后于1943年建设了简单的炼油厂，从美国进口了热裂化装置。随着炼油工业的起步，有关石油加工的科学研究工作也开始进行。虽然这个时期我国的石油加工科技只处于萌芽阶段，人员很少，仪器设备简陋，图书资料不多且缺少经验积累，没有产生出有分量的研究成果。但还是培养出一批人才，抗战胜利后其中一部分去台湾接收炼油企业，另一部分则在随后的岁月中为我国炼油科技的发展做出了贡献。
(2)从新中国成立到“文革”期间，石油加工科技队伍逐步壮大，取得了一些重大成果
新中国成立后，中国人民在共产党的领导下，迅速医治战争留下的创伤。石油战线的同志开始了炼油工业的恢复和重建工作，到1954年底，使原有的老炼油厂和人造石油厂全部恢复了生产，接着又进行了扩建和改造。1957年加工原油173万吨（包括人造石油），油品自给率达到39%。以后前苏联授建了兰州炼油厂，拥有较为先进的移动床催化裂化和苯烃化等生产航空汽油技术和润滑油生产技术，也为我们培养了一批技术人员。1960年大庆油田的开发，为炼油工业的发展奠定了物质基础。
建国后，先是中国科学院成立了大连石油研究所（后改为大连化学物理研究所）。之后，1956年国务院批准了石油工业部建立北京石油炼制工业研究所、北京石油地质勘探研究所，改建抚顺页岩油研究所。经过筹备，1958年10月北京石油炼制和地质勘探两个研究所合并，成立为石油科学研究院，同时还成立了抚顺的页岩油研究所等单位。另外，石油学院等高等学校也进行石油加工的科研工作。不过，建国初期由于队伍刚刚建设，经验不多，这一阶段突出的成果很少，但为以后的发展打下了基础。
1959年以后，由于中苏两国的关系恶化，苏联逐渐减少以至停止了对我国军需的油料以及发展两弹所需的特种润滑材料的出口，而从其他国家进口也无可能，于是如何使石油产品迅速立足于国内生产成为急需解决的大问题。国家的需要促进了石油加工科技的发展，并使之取得了显著的成果。
研制原子弹需要用于浓缩铀厂气体扩散机组的耐六氟化铀的润滑油。通过从机组中抽取油样进行分析，确认为全氟碳化合物。经过反复探索，终于合成并调配出合格产品并实现了工业生产，保证了扩散机组的连续运转。导弹的研制开头是模仿苏联型号，配套的润滑油的基础油主要是聚硅氧烷，研制还容易些。后来研制自己新型号的导弹，需要耐发烟硝酸和偏二甲肼的润滑脂，难度很大，通过不断探索终于研究调制成功，及时满足了需要。
在军工油品方面，首先遇到了我国生产的航空煤油（喷气燃料）对涡轮发动机燃烧室的烧蚀问题，经过几个部门几年的合作研究终于得以解决。随后为了解决大庆原油生产国内特别是军用所需的石油产品，组织了科研、设计、生产等部门，参阅国外资料，独立自主地研究开发了流化催化裂化、铂重整、延迟焦化、尿素脱蜡、加氢裂化等技术并建成了生产装置。使我国掌握了当时世界上的一些炼油主要技术，包括炼油催化剂和油品添加剂的研究与生产。其中催化裂化、铂重整、延迟焦化随后在全国炼油厂普遍推广应用，使炼油工业生产技术水平大幅度提高，石油产品实现了自给。这些技术从研究开发、设计施工、设备生产全是我国独立自主完成的，是跨行业、跨部门大协作的结果。
(3)改革开放以后，重整科技队伍，从模仿、跟踪到有所创新，不断前进
文革期间的“十年动乱”，打乱了正常的科研秩序，削弱了队伍，科研工作基本停滞，从而加大了与国际水平的差距，但即使在这样艰难的岁月里，科技人员仍冒着“抓生产，压革命”的风险，开发成功提升管催化裂化和多金属重整等技术。“文革”后，国家实行改革开放，对外交流日益增多，科技重新得到重视，许多科技人员回到了原来的科研岗位，科技队伍得到了补充和加强，石油加工科技工作又蓬勃地发展起来了。
首先跟踪国外的技术新进展，结合原油资源的特点和市场的需要，发展我国的石油加工技术，并进而加大创新力度，开发新的催化剂和工艺，取得一些显著成绩，使炼油工业在市场上有一定的竞争力。
由于我国大多数原油轻质馏分较少，为了满足市场对汽、柴油的需求，必须发展重油深度加工技术，表一为2000年我国主要重油加工能力和占原油一次加工能力的比例。其中催化裂化占原油一次加工能力的34.8%，而催化裂化比例较高的美国为34%。为了提高重油加工的经济效益，研究开发了渣油催化裂化技术。2000年全国炼油厂平均掺炼渣油量达到30.3%，年增经济效益近100亿元。这也说明我国在重油催化裂化工艺和催化剂的技术上，处于世界前列。
表一 我国主要重油加工装置的加工能力
装置名称 加工能力（万吨／年）
占原油一次加工能力(%)
催化裂化891534.8
延迟焦化2220 8.7
减粘裂化872 3.4
加氢裂化1418 5.5
合计
13425
52.4
改革开放后，引进了重油催化裂化、加氢裂化和连续催化重整等技术，在引进技术的基础上消化吸收，通过应用性基础研究并有所创新，然后实现产业化。到2000年为止，我国有引进技术的几个石油加工装置的国产化率结果见表二。
表二 有引进技术的主要炼油技术国产业率
①包括原有装置改造
②包括半再生式重整和连续催化重整
催化裂化是石油加工中最主要的工艺过程，在长期积累知识和经验的基础上，通过对催化新材料的探索，发现在较高反应温度条件下，从液化气中得到的丙烯含量为常规催化裂化的2倍以上，这一结果引起了研究人员的很大兴趣和领导的高度重视。因为丙烯是石油化工的基本原料，而通过催化裂化过程生产丙烯可以采用重质原料，从而显著降低了成本。这条新的技术路线，从实验室探索、反应机理和动力学的研究、催化剂合成路线确定和工艺工程的放大，仅用了两年的时间就完成了工业化试验。由于该工艺的特点，命名为催化裂解即DCC。这项由我国自己研究开发、具有自主知识产权的石油加工技术，现在全国有6套工业装置正常运行。1993年由美国的一家工程公司代理转让给泰国石化公司，从而实现了我国成套石油加工技术的出口。
石油加工过程主要是催化加工，因此催化剂的研究和开发可以反映出石油加工过程的科技水平。从我国建立石油加工科学研究队伍开始，就十分重视催化材料的研究。在催化材料的探索、反应机理的研究、合成路线的确定到工艺工程的放大，科研人员在跟踪国外先进水平的基础上，不断有所创新，特别是多产丙烯的一种分子筛作为催化材料，其性能要优于国外同类型的材料，因而用该材料合成的催化剂，长期稳定出口给泰国，作为我国出口成套技术的整体组成部分。此外，多年来某些特种分子筛还一直出口到美国。
随着环保的日益严格，要求使用清洁汽油，这就对汽油的规格与组成提出更高的要求，导致占我国80%汽油组分的催化裂化汽油必须降低其中的烯烃含量，同时又要保证汽油的辛烷值（即汽油的标号）不降低，这是我国当前面临的特有研究课题。解决此问题最经济而快速途径是采用具有特殊性能的催化裂化催化剂。为此，科研人员在短短的一年时间内开发出了新的催化剂，基本上满足了炼油厂的要求，生产出合格的清洁汽油。表三为2000年我国主要炼油工艺使用国产催化剂的情况。
表三 我国主要炼油工艺国产催化剂的使用情况
名称
炼油工艺生产能力（万吨）
国产催化剂使用率(%)
催化裂化8915 94
加氢裂化1418 57
加氢精制2048 99
催化重整1917 87
2 成就原因探讨
以上成就的取得，主要是由于下述的原因。
(1)我国国防和国民经济对石油产品的需求以及改革开放后企业对科技重视程度逐渐增强，形成了石油加工科技发展的外在推动力
科技发展的主要推动力是国民经济发展和国防的需要。新中国成立以后，工业迅速发展，这就为科技的发展奠定了基础。
1960年大庆油田的开发，为石油加工科技发展创造了物质基础。但是，直到改革开放之初的30年里，由于国家强调的是保障供给，炼油企业主要考虑和追求的是产量，而不重视质量、品种和效益，因此企业对使用新技术的要求不很积极，更不愿冒险进行科研成果的工业化工作。当时，石油加工科技工怍主要是靠石油部主管部门安排，只能保证重点工作。
在60年代初期，特种润滑材料和几项石油加工技术取得了突出的成就，其推动力就是国防的紧迫需要。当时是压倒一切的任务，为此，石油部决定炼油工业以军用油品为纲，动员各方面的全部力量，共同来完成军用油品的研制和生产任务。同时，对炼油工艺技术的开发和炼油装置的建设，提出了“只要不犯不可挽救的错误，一切责任都由部党组负责”，这样不仅使科技人员的思想顾虑大为减轻，而且在精神上得到了鼓励和支持，这是得以开发成功催化裂化等五项工业化技术的重要原因。
改革开放以后，随着计划经济向市场经济的过渡，经济效益逐渐被重视起来了。出于市场竞争的需要，企业开始注重改善产品的品种、质量和成本，因此对新技术的需求越来越强烈，新技术逐渐受到重视，科研成果的工业化逐渐受到欢迎，从而使石油加工科技的发展获得了越来越强劲的推动力。比如：催化裂解工艺技术之所以能较快地取得工业化成果，就是因为有些炼油厂需要增产高附加产值的丙烯，而从催化裂解生产丙烯，不但原料价格便宜，而且供应有保证。为了进行工业化试验，有个炼油厂需要增产丙烯，而且该厂还有一套闲置的催化裂化装置，只要稍加改造就可以作为催化裂解工业试验装置。在这种情况下，该厂主动提供改造资金，与设计和施工单位紧密配合，在半年内就完成了装置的改造任务，为工业化试验创造了条件。这种经济效益的驱动促进了该技术能很快实现工业化，使科技成果转化为生产力。
(2)政府的提倡和科技人员的爱国主义、奉献精神所形成的大力协同，是石油加工科技发展的内在因素
一项大的科技成果，特别是在生产上应用的新工艺、新技术，往往需要从科研、设计、基建到生产各个方面的共同努力，因此大力协同、通力合作是非常重要的。60年代在解决军用油品过程中，因为任务必须在短时间内完成，在技术比较有把握的前提下，一些工作被迫采取违反常规的边试验、边设计、边施工的方法，大力协同的重要怍用性特别明显。
那个时期大力协同的精神之所以能如此成功地贯彻，一方面是政府和部门领导的大力提倡和组织，另一方面是由于科技人员的爱国主义和奉献精神。多年来，在党的培育下，为人民服务的思想深入人心，为祖国奉献一切是大家的共同向往。抗美援朝战争结束不久，新中国仍处在西方国家的封锁之中，当时的盟友苏联又与我们交恶，对油品供应进行限制甚至取消，这就激发了广大科技人员的高度爱国主义精神，使领导号召的大力协同在工作中得以很好地贯彻，保证了任务的完成。
改革开放以来，逐渐走上了市场经济的运转模式。为了实现重大工业技术的开发成功，仍须提倡大力协同的精神，搞好各部门、各单位之间的密切合作。催化裂解新技术的开发过程，就是充分体现了这种精神，在实验室取得了好的苗头以后，集中组织了工艺、催化剂、工程开发和分析化验各专业人材充分发扬技术民主，集中群体智慧，提出要把胜负成败放在第一位，把是非功过放在第二位，从研究到开发工作都进行得比较顺利。接着，在工业化试验过程中，科研、设计、生产三方面的科技人员又紧密合作，互相学习，形成整体，从而在短短的8个月当中，完成了装置改造、试车运转和取得工业化试验的各项数据，为设计新装置创造了前提。当然，在市场经济条件下，要讲究合理的利益分配，以调动各方面的积极性，但是爱国主义和奉献精神仍应是炼油科技发展的内在推动力量。
(3)多年工作实践和学术交流，积累了不少科学知识和工作经验，逐渐形成厚积之势，构筑了石油加工科技发展的坚实基础
60年代虽然取得了巨大的成就，但所有研究开发的技术都是国外已有的技术，只是不卖给我们。由于缺乏经验，当时我们的工作，总的来讲是模仿，没有什么突出的创新。经过长时期的工作，我们在石油加工科技方面积累了不少的知识和经验，才能取得了一些刨新性的成果。
催化裂化是石油加工科技从60年代起一直坚持不懈进行研究，科学知识和经验积累最丰富的领域。从反应、再生的动力学、工艺、催化剂到设备的研究和开发工作做得比较系统和完整，才能取得丰硕的成果。由于有了这个基础，所以在渣油催化裂化的发展过程中，能与国外并肩前进。接着，又以催化裂化为基础，研究开发了世界首创的多产烯烃的催化裂解等几项国际上的新技术。
催化剂是我国石油加工科技领域中研究工作进行得最多的部分。从催化理论、分子筛、载体以及活性组分；从应用基础研究、合成到生产工艺都进行了大量的工作。除了专业研究部门以外，还有科学院和大学有关研究机构都作出了卓有成效的贡献，从而积累了丰富的知识和经验，在催化剂的开发和生产上成绩显著。在跟踪国外催化剂的进展方面能不断有所创新，推出有竞争力的我国品牌，并能根据市场需求调整催化剂的组成和配方。在新催化材料及新催化剂的研究开发方面，也能提出新思路，研制出在国际市场上有竞争力的品种，并在国际市场占有一席之地。
(4)数十年继往开来，培育了一批有水平的科技专家和学术带头人，是石油加工科技发展的关键所在
数十年来，在科学知识和经验的积累过程中，也培养了一批优秀的科学家和设计、工程、生产等方面的专家。正是因为有了这批人才，才能取得石油加工科技的诸多成就。
建国初期，国内在石油加工方面的科技人员很少。高等学校的教授、科研和设计单位的骨干，主要是从西方回国的学者，随着国内高校培养出的大批学生从事科技工作，优秀人才逐渐成长。此外还有国家组织派往前苏联及东欧学习归来的学者，形成了各个专业比较配套的科技队伍，从而为石油加工科技事业的发展打下了基础。在石油加工科技领域里也成长起来了一批杰出人才，到2000年底石油加工科技领域先后有中国科学院院士12人、中国工程院院士11人；担任过世界石油大会等国际学术组织的领导成员8人。
3 影响石油加工科技取得更大发展的因素分析
(1)平均主义盛行，社会化分工未能很好形成，是影响科技人员积极性和工作效率的重要因素
建国以后在很长一段时间内平均主义思想深入人心。由于对体力劳动的作用评价过高，在分配上知识高低起的作用很小，有个时期甚至知识越多收入越少，严重影响了科技人员的积极性。改革开放以来，知识分子的地位有了很大提高，但平均主义思想仍然存在，按照对科技和经济的发展作出的贡献大小进行报酬仍有很大的阻力。平均主义不仅影响科技人员的积极性，也不利于吸引人才和稳定人才。
与平均主义共存的是社会化分工没有很好形成，影响科技人员充分发挥其专业上的潜力。在科研工作上提倡“一竿子插到底”，即从新构思的产生到实验室探索到小型试验、中间试验直到工业放大都由一个课题组负责，其后果一是首创者在原有基础上缺乏再开发的能力，二是不能发挥每个人的专长，也不利于各学科的有机衔接，从开发速度和水平上都受到了制约。另一方面，科研条件保障和设备器材供应也没有形成一个较合理的运行体制和规范的市场。科研人员搞一个项目，往往要花费一半以上的时间和精力用于进设备、跑材料等这些杂事上，造成很大的浪费。
(2)重实践，轻理论；重技术，轻科学的倾向，是影响石油加工科技实现跨越式发展的一个重要方面
影响我国取得高水平科技成果的一个主要因素是重技术轻科学；重实践，轻理论的倾向。
长期以来，由于经济高速发展的需要，领导部门一直重视技术，重视实践，这是很自然的。但是，技术与科学、实践与理论的辩证关系，没有得到正确处理。表现为理论研究工作几度被忽视和自然科学基金在一段时期内投入很少。
90年代后期重视理论研究的呼声很高，形势逐渐有所变化，但实现的过程较慢。例如在石油加工方面，一个工业部门的研究院为了给创新工作打基础，成立了一个应用性基础理论研究室，对新催化剂的开发起了作用，但激励机制跟不上，工作逐渐转到应用方面。由于这种认识上的片面性，导致奖励和激励机制上未能建立起一套正确评价理论研究作用和贡献的做法，也影响了理论研究工作人员的积极性。
(3)工程研究及开发力量薄弱，是制约石油加工科技发展的一个瓶颈
化学工程研究是把石油加工工艺的应用研究成果转化成工业化生产的必不可少的重要中间环节。它关系到生产装置的建设费用及生产中的技术经济指标是否先进，甚至决定装置能否成功运转。由于过去开发的石油加工工艺技术基本上属于模仿或在模仿基础上略有创新，反应、分离等主要设备基本上参考已有的设备进行设计，而不经过化学工程研究开发，造成了化学工程研究开发缺乏实践经验，力量极为薄弱，成为发展新工艺技术的一个制约因素。如今，由于计算机技术的应用，化学工程有了新的发展，软件包的开发是在综合前人的学科理论、基础数据、技术和经验上的总体集成，它可以大大缩短化学工程的开发过程，在这方面我们的差距更大，更必须努力赶上。
(4)知识积累连续性不够，人才断层和人才外流，是影响石油加工科技发展的一个关键问题
这方面最大的影响来自“文革”的“十年动乱”，在科技界造成了十年断层。断层主要是两个方面：一是知识断层，10年间搞群众运动、政治运动、造反、下干校等等，老的科技人员基本上被剥夺了搞科研、搞业务的权利，出现了知识断层。而这10年的知识断层，所造成的影响远远不止10年。二是人才的断层，从1966年“文革”爆发到粉碎“四人帮”后的1977年恢复高考，大学有11年没有招生（其间曾招过几届工农兵学员，但大家都清楚那不是真正意义上的大学生）。而且更令人痛心的是，“文革”中我们失去了一批学术造诣很深的老专家。
改革开放以来采取了多种培养人才的措施，如扩大招收博士生、有计划培养学科带头人等等，都有了一些成效。但同时由于科研条件、工作环境、工资收入、人际关系等复杂原因，优秀人才外流（包括出国未归、流向公司特别是外企公司）成为影响科技力量发展的重要因素。例如有一个石化研究单位，从1979年到2000年，出国的科技人员有340人，而回本单位工作的仅有70人。
(5)缺乏使科研人员勇于创新的环境，是造成没有重大创新成果的关键
科学研究本来就是一个创新的过程。但长期以来，创新不被重视。到了20世纪末期，创新的呼声才逐渐高涨，到处举办创新工程、建立创新机制。但至世纪之交尚未见到有突出的成效，这当然与提倡创新为期尚短有关，但创新的环境和条件不够完备也不容忽视。
创新首先来自思维。要得到前人所未有的新观点、新理论、新构思，科研人员必须敢于“异想天开”，敢于“造反”。在灌输式的教育、要求循规蹈矩的社会风气情况下，是比较困难的。即使想出了新颖的构思，但要进行探索研究就更困难了。科研人员自己会因为怕失败而不敢冒这个风险。研究项目要列入计划以求得资助，审查计划者更不敢冒失败的风险而批准前人没有试过的新构思。没有一个宽松自由的“海阔凭鱼跃，天空任鸟飞”的环境，让科研人员自由思考、自由选题，领导再重视、再投入、再号召也难以有大的成效。
当今各学科都在迅速发展，而边缘学科和交叉学科往往是创新的生长点，因此，学术交流已成为触发创新思维的重要途径。长期以来，我们的学术交流很不活跃，正常的人才流动机制也没有形成，结果造成科技人员“近亲繁殖”，知识面比较窄，思想方法上也比较死板，这些都不利于新构思的产生。
4 展望
回顾20世纪石油加工科技发展的历程，由于党和政府的正确领导，培养了一批具有爱国主义和奉献精神的科技人员，他们努力拼搏，为我国的国民经济和国防建设在科学技术上作出了卓著的成绩。同时积累了知识和经验，锻炼造就了人才，为今后科技的进一步发展打下了基础。
在这过程中，由于新中国是在半封建半殖民地的旧中国基础上建立的，又有特定的革命过程，使得社会化分工程度低，存在着平均主义，并且有重实践、轻理论、重技术、轻科学的倾向，却又不重视工程研究开发工作。而政治动乱又导致经验积累连续性差和人才断层，这些都影响了科技发展取得大成绩，再加上优秀人才外流和缺乏勇于创新的环境，也导致在20世纪里石油加工领域中科技没有突出的创新成就。
展望21世纪，随着改革开放的不断深入，社会主义制度的不断完善，相信上述问题将会逐步得到解决。经济体制的改革势必会带动政治体制的改革，从而创造出更为自由宽松的环境。随着教育体制的改革不断深入，人们的思想将更加活跃。经济的持续稳定发展，也有助于在人才流动过程中吸引优秀人才。政治上的稳定，是给科技知识和经验的积累营造外部环境的前提。在上述因素的综合作用下，可以预期在21世纪，将会在石油加工科技领域取得在世界上有影响的创新。
作为燃料及化工原料的来源，石油在21世纪仍将起着重要的作用。石油加工业的最主要任务是提供交通运输所需的油料。21世纪的任务除了加工好原油以适应环保对燃料的要求外，还应重视从煤、油页岩、天然气加工成液体燃料的技术及汽车代用燃料技术，以求减少原油的进口。同时还应配合汽车发动机的改进，开展包括开发燃料电池等一系列必要的研究工作，通过科技的发展，以保证我国交通运输所需的燃料和润滑材料。
石油加工属于基础产业，在这个领域中的科技发展应该在原有的基础上形成新的生长点，特别是在合理利用有限的资源和保护人类的生态环境方面。信息产业的迅速崛起为基础产业的发展提供了新知识和新途径；新材料领域的成就也可以大大促进石油加工技术中催化材料的开发和应用。各学科的交叉、互相借鉴和综合集成将为石油加工的科学技术的发展提供前所未有的机遇。