石化产业作为国民经济的“压舱石”，正面临从“规模扩张”向“高端化、绿色化”转型的迫切命题。然而，结构性失衡的隐忧始终存在——一边是成品油消费已于2023年达峰，传统炼油产能过剩压力日益凸显；另一边则是高端聚烯烃、高性能纤维、电子化学品等关键材料仍需大量进口，自给率普遍不足。面对这一“供需错配”的转型困局，如何用科技助力石化产业向绿、向新、向智？常州大学正在探索行之有效的路径。
今年3月，连云港徐圩新区传来好消息：常州大学自主研发的乙二醇加氢精制技术，在全球首套大型轻烃制聚酯级乙二醇装置上实现一次性开车成功，各项关键指标均超越设计标准，达到高端聚酯原料的严苛质量要求。这一成果为我国石化产业高端化转型提供了技术支撑。
这项成果并非一蹴而就，其背后是科研团队近20年的持续攻关。故事的起点，要追溯到2006年春节。时任原江苏工业学院化学化工学院院长的陈群接到了一个求助电话。来电的是他的工程师同学：“我们的乙二醇销路不畅，务必来帮帮忙！”
乙二醇是生产聚酯纤维和聚酯瓶片的核心原料——我们身上穿的化纤衣服、手里拿的饮料瓶、床上盖的丝棉被，都离不开它。我国每年消耗乙二醇超过2500万吨，是名副其实的大宗化工品。但当时，无论是扬子石化这样的从石油中提取乙二醇的企业，还是刚刚兴起的煤制乙二醇工厂，都面临同一个“卡脖子”难题：产品质量达不到高端聚酯的要求。
“问题在于一种看不见的‘隐形杀手’——微量不饱和杂质。这些杂质含量极低，以ppm（百万分之一）甚至ppb（十亿分之一）计，常规检测手段难以捕捉，却会显著影响产品的紫外透光率。”陈群介绍，用含杂质的乙二醇做出来的聚酯，颜色发黄、稳定性差，无法满足高端产品的严苛要求。
面对求助，陈群团队选择了加氢精制这条路，并迅速在实验室里搭建了一套小装置，直接拉到扬子石化现场进行侧线试验。“化工厂的装置一年四季连续运行，企业不可能因为上新技术就停车等待。就像跳火车，你得跟着火车跑，速度一致了再跳上去。”陈群解释道，这种在线并网的难点在于试验装置必须完全适配主生产线的原有温度与压力。这也意味着催化剂必须在极窄的既定窗口内发挥极致性能，在不改变原有工况、不额外增加能耗的前提下，实现新技术的“无缝嵌入”。
为什么非要用加氢法？团队成员孙中华教授解释：“传统工厂常用脱醛树脂处理乙二醇，但这种方式脱除的杂质并非彻底被‘转化’，只是被暂时‘隐身’了。这也导致有时候产品出厂时指标合格，但经长途运输到了客户手里又不达标。”为此，团队研发了特异性吸附与定向加氢催化技术，将那些不饱和的杂质精准捕获并加氢转化为乙二醇本身。这样一来，杂质被彻底“消化”，转化过程不可逆，产品质量从源头得到保障。
该方法说起来简单，做起来却极其困难。“杂质含量只有ppm级别（百万分比浓度），好比在一个大体育馆里抓一只蚊子，难度很大。此外，杂质浓度越低，化学反应推动力越小，催化剂很难发挥作用。”为了弄清楚杂质到底是什么，陈群携团队成员多次往返于工厂与学校之间，从分析杂质的成分和结构，到催化剂和转化流程的设计，一步步解开谜题。2010年，第一套乙二醇加氢提质工业装置在扬子石化开车成功，产品紫外透光率一举达标。
这次的成功只是开始，真正让这项技术大显身手的，是煤制乙二醇路线。我国石油对外依存度超过70%，但煤炭资源相对丰富，发展煤制乙二醇本是一条保障能源安全的重要路径。然而，当时煤制乙二醇的产品质量比石油路线更差，紫外透光率甚至达不到聚酯级的最低门槛，下游企业根本不敢用。
从石油路线到煤路线，杂质成分变了，催化剂需要重新设计。团队花了数年时间，不断迭代催化剂体系，从第一代到第五代，实现了活性、稳定性与单周期寿命的全方位提升。
在煤化工领域取得决定性突破后，科研团队并未停下创新脚步，而是将目光转向近年来兴起的新工艺——轻烃路线（以乙烷、丙烷为原料）。尽管这条路线成本优势明显，但对加氢精制技术提出了更高要求：催化剂寿命要更长，装置要能长周期满负荷运行，而且必须做到本质安全。
陈群介绍，轻烃路线对催化剂的要求更高——装置要长周期满负荷运行，催化剂不能动不动就“罢工”。为此，团队在煤化工路线的基础上，对催化剂进行了全新升级，让其更耐用、更稳定，单周期寿命大幅提升，彻底解决了大型石化装置频繁停工换剂的行业痛点。
轻烃制乙二醇的反应器又高又细，如何让氢气、液体和固体催化剂在里面“配合默契”，是个世界级难题。在校企协同攻关下，团队创新采用无氢气循环工艺——即氢气一次性通过，不再循环利用，这不仅极大简化了工艺流程，更从源头上消除了氢气高压循环带来的安全隐患。反应器内部采用多段冷激式结构，就像在长长的管道里分段“降温刺激”，精准消除反应过程中产生的热量，让气、液、固三相高效协同，保障了生产的高效与本质安全。“自3月成功开车以来，装置已稳定运行近一个月，首批产品全部合格。”连云港石化有限公司副总经理范昌海说。
“我们打通了轻烃制聚酯级乙二醇完整工艺闭环，验证了该技术对全产业链原料的普适性与优越性。”陈群透露，目前相关技术已在全国17套大型工业装置推广应用，覆盖中石化、阳煤集团、陕煤榆林、新疆天业、广西华谊等行业龙头企业，每年产出优质乙二醇达1000余万吨。
作为我国化工产业的重要一极，江苏的“家底”颇为厚实。省工信厅的统计结果显示，“十四五”以来，江苏化工产业集聚化、精细化发展进程持续提速。全省28家化工园区营收占全行业70%以上，10家园区成功跻身“中国化工园区30强”；截至2025年底，全省累计创建国家级绿色工业园区51家，数量全国第一，全省两化融合发展水平连续11年居全国首位。
然而，深厚的“家底”之下，江苏石化产业的转型之路同样面临多重挑战。要素瓶颈是摆在面前的“硬约束”。全省化工园区土地开发利用率超过80%，加之长江干支流沿岸1000米范围内禁止新扩建化工项目，实际可用于项目发展的土地资源所剩无几。结构隐忧同样不可忽视。在陈群看来，尽管江苏石化产业产能规模已居全国前列，但产品结构偏基础、偏大宗，真正叫得响的高端终端产品品牌仍然缺位。“在成熟的化工园区，A企业的副产物可以是B企业的原料，B企业的余热可以供给C企业使用。生态化工不是一句空话，而是要把每个环节都‘吃干榨尽’，没有浪费，目前我们离这个境界还有距离。”
实现这样的生态化工闭环，仅靠企业间的自发匹配远远不够，关键在于打通“产学研用”的堵点。陈群认为，高校必须主动引导科研团队直面产业真问题，而不是围着论文和奖项打转。“企业的痛点就是最好的课题。实验室里的‘漂亮数据’如果不能转化为生产线上的‘合格产品’，那价值就大打折扣。”陈群呼吁，高校的评价体系、资源配置等应向解决产业实际问题倾斜，让更多科研团队愿意“跳进车间”。“希望有一天，每一个化工人都能自豪地说——这款高端材料，背后是我们中国人自己攻克的技术难题。把论文写在产业链上，这是科研人的使命。”(编辑/庄媛)
