编者按
1971年4月6日,北京燕山石化顺丁橡胶装置顺利产出第一批橡胶。从此,中国打破西方发达国家的技术、经济封锁,实现了中国人的“橡胶梦”。
如今,说起橡胶,相信大家都不陌生。小到婴儿奶瓶、大到飞机军舰;长到电缆、短到橡皮筋,橡胶制品随处可见。然而,早在20世纪60年代,橡胶在我国可是“比黄金还宝贵”的紧俏物质。
这一情况,自1971年4月6日11时发生改变——燕山石化顺丁橡胶装置顺利产出第一批橡胶。我国打破了西方国家的技术封锁,实现了合成橡胶工业从无到有的历史性跨越。
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顺丁橡胶装置生产的第一块顺丁橡胶
来源|澎湃新闻
“第98次,成了!”
“停!快掉转船头开回去!战略物资严禁输出!”
20世纪60年代,一艘满载5000吨合成橡胶的轮船,正要驶离日本海域时,被日本当局截留了。中国进口合成橡胶的一丝希望再次落空。
彼时,我国天然橡胶年产量仅199吨,连制作鞋底都捉襟见肘。更严峻的是,西方国家对华实施全面禁运,甚至拦截中国从日本购买的合成橡胶货轮。周恩来总理立刻指示国家科学技术委员会组织开展合成橡胶研发。
1962年,中国科学院兰州化学物理研究所(以下简称“兰州化物所”)和中国科学院长春应用化学研究所(以下简称“长春应化所”)临危受命,开启顺丁橡胶自主研发。
“顺丁橡胶是合成橡胶的一种,由丁二烯聚合而成,其顺式结构(有机化合物结构的一种)含量在95%以上,由此得名。与天然橡胶和丁苯橡胶相比,顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性更优异。”时任兰州化物所副所长申松昌解释道,“丁二烯是顺丁橡胶的单体。我们这次接到的任务,就是研究、制造、生产丁二烯。长春应化所负责研究单体的聚合成胶。”
顺丁橡胶以丁二烯为原料,其生产技术被美苏垄断。丁二烯的制备需通过丁烯氧化脱氢反应,而催化剂的研发是成败关键。
兰州化物所的周望岳提出“反热力学”路径,采用磷—钼—铋催化剂,但前97次实验均告失败。1962年年中,第98次实验终获突破,丁二烯收率跃居国际前列,所有人兴奋地抱在一起。这一成果在1963年全国催化报告会上引发轰动,被评价为“教科书上从未出现的新反应”。
第一块顺丁橡胶诞生
1965年,国家科学技术委员会决定开展顺丁橡胶工业化研究与开发大会战,主战场就定在锦州石油六厂 。
锦州石油六厂采用流化床反应器,在零下27℃的严寒中,科研人员用开水壶接力解冻管道,险因反应器过热爆炸丧命。
1966年9月30日,锦州石油六厂诞生了我国第一块顺丁橡胶。在一个不到200平方米的厂房里,一块顺式聚丁二烯胶料经挤压干燥成为一个新产品。这是我国诞生的第一块合成顺丁橡胶,共50公斤。
“人拉肩扛”一年完成装置搭建
1970年,国家决定在北京燕山石化建设首套万吨级顺丁橡胶装置,采用兰州化物所与锦州基地联合开发的脂肪烃溶剂聚合技术。装置选址北京西南郊的燕山脚下,建设条件极为艰苦。工人们用“人拉肩扛”的方式运输设备,寒冬中露天焊接管线,甚至因物资短缺用竹筐替代部分反应器内件。
1971年,万吨级顺丁橡胶装置建成投产。
1971年4月6日11时,装置一次开车成功,产出首批橡胶。我国打破了西方国家的技术封锁,实现了合成橡胶工业从无到有的历史性跨越。
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1971年4月6日11时,年产1.5万吨的顺丁橡胶装置顺利产出第一批橡胶
来源|中国石化公众号
攻克技术难关,延长设备运行周期
投产喜悦尚未褪去,装置即暴露出严重问题:氧化脱氢装置自聚物堵塞如石、聚合釜挂胶难清、污水刺鼻难处理。工人中流传顺口溜:“顺丁胶、丁二烯,三天两头出问题;拆不完的塔,流不尽的泪,清不完的釜,受不完的罪。”
时任燕山石化聚合车间主任曹湘洪回忆:“生产记录本上写满‘紧急停车’‘清釜’字样,设备运转周期仅几天,合格率不足50%。”
为攻克技术难关,全国8省市13个科研、设计、生产单位抽调的30多名专家,与燕山石化的工人、技术人员一起组成4个“三结合”的攻关会战小组。
曹湘洪带领团队从溶剂油含水量入手,翻阅上千张操作记录,手工录入数十万个数据。彼时没有计算机,他靠一把旧算盘反复验算,发现溶剂油中微量水与催化剂活性的关联规律。最终将聚合釜运行周期从几天延长至240天,达到世界先进水平。
1976年,顺丁橡胶年产1.5万吨,达到了设计目标。自此,我国自主开发的顺丁橡胶技术跻身世界合成橡胶先进技术之列。
自1979年起,燕山牌顺丁橡胶连续三次斩获国家质量金奖,远销18国,支撑起国产轮胎、航天密封件等高端制造。
1985年,顺丁橡胶工业生产新技术与“两弹一星”、核潜艇等共同荣获国家科技进步特等奖。
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周望岳手捧国家科学技术进步奖特等奖奖杯
来源|科学网
从1971年第一块橡胶到如今年产40万吨的合成橡胶基地,燕山石化见证了中国从“橡胶贫困”到“橡胶强国”的跨越。周望岳晚年回忆:“我一年365天都可以上班,给我的任务一定要完成。”这种精神,恰如那团雪白胶花——无声却滚烫,平凡而坚韧,永远烙印在中国工业史的丰碑上。
参考文献:
[1]面对封锁,我们走出一条自己的路[N].中国科学报,2024-02-26(004).
[2]砥砺五十载|突围封锁,“橡胶梦”梦想成真[OL].燕山橡胶,2020-07-21.
[3]新中国第一|第一套国产顺丁橡胶装置[N].中国石化报,2019-09-19(01).
中国科学家博物馆出品