一個含蠟原油納米降凝劑實驗結果解決了困擾東部原油管道幾十年之久的高含蠟原油輸送的技術難題,成為提升管道公司核心競爭力的關鍵技術,并獲得2013年第9屆ASME全球管道獎,得到世界范圍的高度關注,同時獲得國家發明專利兩項,國內、國外發明專利受理各1項,形成中國石油集團技術秘密6項。
很難有人想到,這個成果的初始,源于科研人員張冬敏的一個瞬間的閃念。
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圖為張冬敏與同事在實驗室工作。 |
科研名片
張冬敏 納米降凝劑研究
“這個成果,其實沒什么。我最大的感觸就是有想法就一定要去行動。”——張冬敏
近日,管道公司科技中心項目負責人張冬敏在遼河油田參加清蠟及黏稠油減黏的美國產品介紹,“美國產品讓我們很受啟發。”這位面容清麗,態度嚴謹的女科研人員三句話不離本行。
靈感一閃的初衷
早在1986年,張冬敏就與很多老專家一起,做高含蠟原油降凝研究。國內外都做過不下幾百種,但都無法圓滿解決像高含蠟的大慶原油管線安全冷投產等瓶頸問題。雖然人員變遷、公司改組,這一研究卻從未停止。
2006年的一天,一直在國外做納米研究的外甥女在與張冬敏閑聊中提到“納米有很多特殊性,可以改變物質的結晶溫度”。這句話讓張冬敏的腦中閃過一個念頭:原油析蠟點要是能改變的話,那么原油凝點肯定就能降下來了。納米降凝劑的研究就在這靈感一閃的機遇指引下開始了。
其實,學石油儲運的張冬敏對 “納米”一詞還是非常陌生的。在查閱了相當豐富的資料后,她確認這個思路可行,便立即與中科院的專業研究人員取得聯系,開始試驗研究。但一年下來,卻沒有進展。張冬敏急在心里,業余時間全部窩在實驗室里不停地實驗,“撲騰”了小半年之后,終于有了突破:在無機納米材料中加入有機材料,二者結合一起,突破了大慶原油對有機高分子聚合物的抑制作用。這一突破,使納米材料這一新興的學科在改善含蠟原油低溫流行方面的巨大作用成為現實并帶來決定性的轉機。
一路小跑闖關斬將
作為一種自主創新的新型降凝劑,項目很快得到管道公司的關注,并作為一個專題列入集團公司“十一五”重大科研項目中。2010年1月份項目組開始了滾動研究。
同時,由于是全新的材料,全新的理念和研究方法,也得到了人們對待新事物的普遍態度:試試看唄,不行就撤。但這種觀望的態度并沒有動搖張冬敏一干到底的決心。她和項目組整天泡在實驗室里做試驗,并且樂在其中。
接下來的研究中,雖然步伐不慢,但也一波三折。起初試驗的落腳點是單純的納米材料,很難達到降凝、降黏幅度,更達不到推廣應用。壓力倍增,幾近崩潰的張冬敏仍不想放棄,20年原油輸送研究的經驗積累使她的思路非常廣泛,她決定在單純的納米材料中加入一些復配劑改變結果。她結合多年的經驗積累,確定了復配劑的類型及計量,連續做了多次試驗,終于迎來轉機。
“功夫不負苦心人。這個階段使我更堅信,除了積累的經驗,就是無論如何都不能輕易放棄。”張冬敏說。
小試的成功帶來了中試拓展的開始,此后項目組更是一路小跑。速度之快,連她自己都感覺這兩年是連滾帶爬地過來的,根本沒有喘息的機會。2010的5月份,她一氣呵成完成了現場和環道兩個實驗,增加了對后續生產推廣、擴大中試的說服力。果然,管道公司很快決定建立大的中試基地,并且從立項到正式投產只花了不到一年的時間。
承載的感謝比壓力多
當問及她在現場處理問題時的內心感受,她說:“有人給你鼓勁的時候,心里會踏實一些;有人否定你的時候,心里又很難受。但是我有一種堅定的信念,不輕言放棄。”
一路走過來,張冬敏依然感覺經驗是永遠買不來的財富,她正視和感謝納米研究和試驗過程中所遇到的困難和問題,也正是暴露的這些難題讓自己進一步成長,為以后避免更多復雜情況的發生做足了準備。
從納米降凝劑研究的開始,張冬敏就一直把發條擰得很緊,節奏步伐非常之快。這也離不開管道公司和科技研究中心背后的全力支持,無論從人力、物力、財力等各方面都令他們沒有后顧之憂。在兩年的納米降凝劑研究中,他們共做了六次現場試驗,包括寶坻環道、兩次中朝線現場試驗、葫蘆島和豐潤段兩次改線投產和石蘭線現場試驗,涵蓋了大慶原油、長慶原油和混油三種介質的試驗。她用了一個時下很流行的詞形容了一下,那就是“非常給力”。
團隊也發揮了它最大的力量,納米研究過程中的每一項內容、每一個問題、每一個設備、每一次試驗,都凝聚著團隊的付出,包括中試建設、生產過程、現場試驗,以及制定現場試驗方案,現場監測、應對的一條龍服務。項目組也在不斷地試驗中慢慢地擴充,逐漸形成一個五六個人的科研團隊。除了張冬敏,大都是剛剛畢業的研究生和博士生,如張立新、支樹潔、霍連風、歐陽欣、李其撫等,這支年輕的團隊在公司上下重視科技、以科技創新帶動生產進步的企業精神中汲取著力量,不斷成長。
“下一步我們想利用目前的納米降凝降黏技術,與美國產品找到契合點,推動進一步的研究和新的化學劑,提高原油的適用范圍……”張冬敏說著,又埋頭在寫滿實驗數據的書本中了。