乙烯被稱為現代石化行業的“橋梁”，其衍生品覆蓋工業、農業、國防、交通和人民生活衣食住行的方方面面，占全部石化產品的75%以上，因此，國際上將乙烯產量作為衡量一個國傢石油化工發展水平的重要標志。
張來勇
躬耕化工行業近40年，全國工程勘察設計大師、中國寰球工程有限公司（簡稱“寰球公司”）首席技術專傢張來勇紮根技術研發、工藝設計和工程建設一線，為我國乙烯等石油化工和煤化工關鍵成套技術的研發、應用、設計和項目管理作出瞭重大貢獻，參與並見證瞭國產大乙烯事業的跨越式的發展。今年1月，他獲得“國傢卓越工程師獎”。此前，他還榮獲國傢科技進步獎一等獎1項、二等獎1項，中國專利銀獎、優秀獎各1項；國傢優質工程突出貢獻獎和全國總承包金鑰匙獎各1項，省部級科技進步特等獎2項、一等獎6項、二等獎4項，侯德榜化工科技成就獎等榮譽。
化工強國的鑄就，是一代代化工人共同努力的結果。采訪中，“國傢”是張來勇提及最多的，正如他所說：“在國傢和時代的需求前，我們要以持續創新的定力，以及數十年磨一劍的耐心，畢一生，成一事。”
個人選擇與國傢發展緊密相連張來勇出生於內蒙古烏蘭察佈市。烏蘭察佈為蒙古語，意為“紅色的山口”。在這浩瀚草原上，少年時期的張來勇從書本上的知識中，努力感知著世界飛速變化，憧憬著外面的廣闊天地。1981年，他以優異成績考入天津大學化學工程系，從此與化學結下不解之緣。
令張來勇至今難忘的，是入學時校園中掛著的橫幅：“歡迎未來的工程師”。本科畢業後，他又繼續讀瞭碩士。“當時，國傢為大學生提供瞭非常優渥的學習條件，我們也要學以致用，盡一己之力回報祖國，為國傢建設出一份力。”秉持這份樸素的初心，他開啟瞭將技術變為現實、從無到有探索的科學技術工程化之路。
1988年獲得天津大學化學工程碩士學位後，張來勇入職寰球工程，成為一名助理工程師，自此與乙烯結緣。乙烯是世界上產量和消費量最大的有機基礎化工原料之一，被稱為“石化工業之母”，其衍生品占全部石化產品的75%以上，與我們的日常生活密切相關，其產能也是衡量一個國傢石油化工水平的重要標志。
自20世紀70年代末起，寰球公司曾多次參與乙烯裝置引進談判和建設，並派人赴國外考察學習乙烯工藝技術。80年代初，寰球公司成立乙烯技術工作組，與原化工部化工研究院合作，探索乙烯工業國產化發展方向。到瞭90年代，科研人員通過半經驗半理論的方式，逐漸掌握乙烯裝置外圍的詳細設計和基礎設計，但核心仍是空白。
“中國人要有自己的乙烯工藝技術！”張來勇將這句話寫在自己工作筆記本扉頁。他深知：“就是因為我們缺，所以才要選擇它，並把它做強。”1990年，張來勇作為第一批聯合工作和培養人員，被派往意大利TP公司交流學習。在羅馬的一年半時間裡，他在接收先進的設計理念和工作方式的同時，更直觀地認識到瞭我國石化行業與西方國傢的差距。
這種差距，帶給張來勇的更多是動力。回國後，作為新一代寰球工程青年科技骨幹，張來勇在黃文等老一輩寰球乙烯人的帶領下，開始摸索研究。從機理探究、工藝技術研發、關鍵裝備國產化等方面持續突破。“我們陸續開發小規模裂解技術、分離技術，同時在國傢和相關部門組織下，開始與制造企業一起摸索研究，實現瞭小型裂解爐等關鍵裝備的國產化。”
自主乙烯技術的攻關之路十分艱難，盡管寰球公司從機理探究、工藝技術研發、關鍵裝備國產化等方面持續突破，但大型乙烯成套技術國產化始終沒有突破，這也成瞭包括張來勇在內的我國石化工藝技術開發人員的一塊“心病”。但在這條突破創新的路上，張來勇始終勇往直前，篤行不怠。
實現大型乙烯成套技術國產化之夢
2008年，我國成為世界第二大乙烯消費國，但當量自給率僅38%，60%以上的乙烯產品仍依靠進口，擴大乙烯產能迫在眉睫。擺在面前有兩個選擇：一是繼續花費高價引進國外專利技術、核心設備；二是破釜沉舟，開辟一條自給自足的生命線。
經反復論證對比後，中國石油集團公司做出瞭一個重大決定：決定設立“大型乙烯裝置工業化成套技術開發”（即“大乙烯一期”）重大科技專項。該項目也被列入國傢科技支撐計劃，由寰球公司作為牽頭單位，以大慶石化公司新建的60萬噸/年乙烯裝置為依托，對乙烯成套技術和關鍵設備的國產化進行攻關，實施乙烯技術國產化。
破局之戰正式打響。此時，已任寰球公司總工程師的張來勇接過重擔，擔任項目長，帶領羅自堅、楊慶蘭、李錦輝、孫長庚等技術專傢投入到乙烯國產化的攻堅戰中。“國內還沒有先例和經驗，如果研發失敗，將喪失一次寶貴的產業升級機會，更會對集團公司煉化產業佈局造成十分不利的影響。”張來勇深知這個項目的分量，“一個小的錯誤將會釀成工程上的大錯，一旦出現問題，生產裝置停下來，一天的損失可能就是上千萬元。”
在研發團隊中，僅教授級高級工程師就有近20人，每個人都是獨當一面的好手。那段時間，張來勇帶著大傢一門心思撲在研發上，沒有周末、沒有節假日。“隻要不投入生產，就不敢松勁兒”，面對壓力，張來勇和團隊都沒有退縮，一幹就是五年。在這期間，張來勇和團隊又牽頭承擔瞭國傢“十二五”科技支撐計劃項目“百萬噸級乙烯成套工藝技術、關鍵裝備研發及示范應用”，並同步推進。
經過艱苦攻關、反復論證和嚴格設計，張來勇帶領團隊成功完成瞭“百萬噸級乙烯成套工藝技術、關鍵裝備研發及示范應用”和中國石油重大科技專項“大型乙烯成套技術開發”的攻關，創建瞭基於石油烴的兩萬多組自由基反應機理的裂解產物微觀預測模型，突破瞭精確預測裂解產物組分的技術瓶頸；攻克瞭高溫管式裂解強吸熱體系中管內反應與管外傳熱相互影響的傳熱耦合計算難題，創建裂解爐計算模型等裂解技術，開發出高效低能耗的前脫丙烷前加氫乙烯分離技術，成功開發出百萬噸級乙烯成套技術。
張來勇（左三）在裂解爐上檢查工作
五年磨一劍，一朝亮鋒芒。2012年10月5日，在大慶石化20世紀80年代建設的老乙烯裝置不遠處，國內首套采用自主成套技術建設的大慶乙烯裝置一次投產成功，比原計劃提前一年，且各項指標都達到國際先進水平，部分關鍵指標達到國際領先水平。這標志著乙烯重大專項取得瞭圓滿成功，中國大型乙烯成套技術實現瞭從0到1的突破，我國成為世界上第四個掌握乙烯技術的國傢，中國石油集團成為世界上第六傢乙烯專利商。
那一天，張來勇心情久久不能平靜，激動地說：“大型乙烯成套技術國產化之夢，終於圓瞭。”
馬不停蹄聚焦技術升級
2015年，乙烯成套技術獲中國石油科學技術進步特等獎；2016年，再獲國傢科技進步二等獎。
大乙烯技術實現瞭從無到有的突破，大大推動瞭核心裝備國產化進程，帶動瞭下遊上千億元的產值。但張來勇並未停止探索的腳步，他明白，若想在激烈的市場競爭中屹立不倒，還必須持續自主創新，不斷搶占技術高地，擁有“必殺技”。
面對全球乙烯行業呈現出裂解原料輕質化、多元化，裝置規模大型化的新發展格局，2017年，中國石油設立“大乙烯二期”重大科技專項，依舊由寰球公司擔綱、張來勇任項目長。“二期目標主要有兩個，一是對一期成果應用推廣，使科技成果真正轉化為生產力；二是適應市場發展與煉化業務需要，進一步開發和升級技術，擴大乙烯原料范圍，鞏固技術優勢。”站在新起點上，張來勇和團隊再次出發，聚焦乙烯裂解原料多元化進行技術升級。
解決瞭從無到有的問題，接下來就是要研究怎麼變“優”。“要擴大乙烯原料范圍，鞏固技術優勢，不能隻滿足吃‘細糧’，還要有吃‘粗糧’的本事。”又是一個五年的征程，在中國石油重大科技專項的支持下，張來勇和團隊持續深耕自有技術，實現瞭乙烯原料由石腦油到氣體原料、重質液體原料，以及煤基石腦油和甲醇等多種原料的全覆蓋，形成瞭裂解技術、分離工藝及工程化技術、系列催化劑技術、裂解產物預測與運行優化技術四大系列44項成果，乙烯技術跨入2.0時代。
張來勇主持攻克的百萬噸級乙烷裂解制乙烯成套技術，已成功應用於長慶、塔裡木兩個乙烷制乙烯國傢示范工程。2021年8月，兩套乙烷制乙烯先後投產，再次實現該領域零的突破。乙烯綜合收率高達83%，噸乙烯綜合能耗低於320千克標油，達到國際先進水平，充分體現出乙烯收率高、流程短、能耗低、投資省的特點。投產以來，兩套乙烷制乙烯已實現利潤50多億元。
2023年2月12日，基於大乙烯二期成果建設的廣東石化120萬噸/年乙烯裝置一次開車成功。短暫慶祝後，張來勇與團隊又投入新的征程，即“大乙烯三期”項目的研究與開發。張來勇介紹，近年來，我國成品油消費趨緩而新材料消費需求旺盛，煉化行業在積極調整結構。面對“減油增化”的行業發展趨勢，和“雙碳”戰略加速落地等多重因素的影響，如何破局？張來勇把研究重心轉向裂解爐加熱方式以及攻關高端聚烯烴新材料技術。
“一套乙烯裝置的能量消耗約有3/4發生在裂解爐。過去乙烯裂解用烴類燃料，現在我們正在開展用綠電加熱裂解的研究。”張來勇算瞭一筆賬：以年120萬噸乙烯裝置為例，與傳統石腦油等原料相比，采用乙烷為原料裂解，一年可節能30萬噸標油、減碳80多萬噸；采用綠電加熱裂解，二氧化碳排放量基本為零，減碳潛力巨大。
“這是我們未來5年甚至更長一段時間要去解決的問題，也是乙烯三期攻關要解決的問題。”目前，張來勇正在牽頭開展石化節能和綠色減碳、化工新材料技術的開發工作，並指導開展氫能的制、儲、運、用技術開發。征途漫漫，他還未停下腳步，在堅守中時刻洞察前路，為綠色煉化“計深遠”。
提升國傢能源安全自主保障能力
富煤、缺油、少氣的資源稟賦決定瞭我國以煤為主體的能源結構短期內難以改變，在一定時間內，煤炭仍是我國能源供應的“壓艙石”。數據顯示，近年我國石油對外依存度高達七成。基於國傢能源戰略安全考量，加強對煤制油技術的研究與開發意義重大。
2016年7月，習近平總書記視察寧東能源化工基地寧夏煤業集團400萬噸煤制油項目建設現場，向全國發出瞭“社會主義是幹出來的”偉大號召。同年12月28日，煤制油項目產油成功，習近平總書記發賀信指出，這一重大項目建成投產，對我國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區發展具有重大意義，是對能源安全高效清潔低碳發展方式的有益探索，是實施創新驅動發展戰略的重要成果。
400萬噸煤制油項目全稱為“年產400萬噸煤間接液化成套技術創新開發及產業化”重大項目，面對國傢戰略需求，張來勇一面主抓大乙烯技術升級，一面投身400萬噸煤制油項目，擔任設計總負責人，主持技術工程化和設計工作。
張來勇（前中）與項目團隊人員在塔裡木乙烷制乙烯裝置控制室
作為全球單體規模最大的煤間接液化項目，該項目是一個由1000餘個子系統、156個系統組成，工藝管道總長度達3728公裡的復雜系統工程。其中涉及的工藝配置、系統集成及工程放大技術難題之復雜難以想象。張來勇帶領寰球工程團隊所解決的，正是復雜系統的工程放大和系統優化集成。
張來勇的前方，又是一條前人未曾走過的路，無任何經驗可借鑒。經過近6年創新研究和協同攻關，他帶領團隊與合作夥伴一起完成瞭“煤氣化裝置各單元系統集成研究”等46項專題研究，突破瞭工程技術放大、系統集成和優化等關鍵工程建設難題，突破瞭煤化工產業污水規模化處理難、水耗大的瓶頸；形成瞭可復制、可推廣的煤間接液化成套技術，建成瞭全球單體規模最大的400萬噸/年煤間接液化項目，實現安全穩定清潔運行，開辟瞭煤炭規模化清潔高效利用新方式，對提升國傢能源安全自主保障能力具有重大戰略意義。
這個項目，讓更多人記住瞭張來勇的名字。作為項目設計總負責人，他獲得瞭2020年國傢科學技術進步獎一等獎。回顧近40年的職業生涯，他表示，所有成果的取得，都離不開國傢的政策、中國石油集團與寰球公司的強有力支持，更少不瞭團隊的奉獻。在他的帶領和推動下，寰球公司形成瞭多技術序列橫向互補、多年齡梯隊內部幫帶、多專業領域集團作戰的“三多”型科技人才培養局面，為以寰球公司為代表的中國石油煉化工程技術開發工作鍛造瞭一支“鐵軍”。
2024年1月19日，“國傢工程師獎”表彰大會在人民大會堂舉行，張來勇被授予“國傢卓越工程師”稱號。“這體現瞭黨和國傢對工程技術人才的高度重視和認可，也是對我們工程科技人員的激勵和鼓舞。”張來勇把這些稱贊和榮譽歸結為“時代造就的幸運”。他說：“我們這一代人趕上瞭中國石油化工行業發展的窗口期，有國傢的發展支持，有人民的需求促使，我們將一如既往、一心一意地做好這項工作，繼續向國傢和人民交出滿分答卷。”
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