20世紀(jì)六七十年代，我國(guó)石化行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，油氣在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售各個(gè)環(huán)節(jié)的揮發(fā)問(wèn)題日益凸顯。當(dāng)時(shí)還是碩士研究生的黃維秋，便將科研目光投向了油氣回收領(lǐng)域。此后30余年的科研工作中，他專(zhuān)注于如何高效“捕捉”這些看不見(jiàn)的油氣，在國(guó)內(nèi)率先系統(tǒng)開(kāi)展油品蒸發(fā)損耗研究，實(shí)現(xiàn)了油氣回收率99%以上的突破。
“支撐我攻克無(wú)數(shù)科研瓶頸的，是為國(guó)分憂(yōu)的責(zé)任、深耕環(huán)保的熱愛(ài)和賦能后輩的擔(dān)當(dāng)?！痹跇s獲第十七屆侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)“創(chuàng)新獎(jiǎng)”之際，已是常州大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院教授的黃維秋表示，“只要方向正確、信念堅(jiān)定，就沒(méi)有跨不過(guò)的坎、攻不下的關(guān)?！?/p>
從國(guó)家需求出發(fā)搞科研
當(dāng)油品周轉(zhuǎn)量和中間環(huán)節(jié)增加時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)也趁機(jī)“逃逸”到空氣中?！癡OCs是形成光化學(xué)煙霧、臭氧濃度升高、有機(jī)氣溶膠的重要前驅(qū)物質(zhì)，對(duì)霧霾和溫室效應(yīng)有推波助瀾的作用，油氣回收已不是‘選擇題’，而是關(guān)乎國(guó)家‘雙碳’目標(biāo)與人民健康的‘必答題’?！秉S維秋指出。
20世紀(jì)80年代，黃維秋組建了“油氣回收基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展以油氣回收為代表的有機(jī)廢氣污染控制及資源化研究。在實(shí)踐過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)油氣回收技術(shù)還面臨理論支撐不足、回收效率低、裝備適應(yīng)性差等問(wèn)題，便下定決心深耕這一領(lǐng)域。
此后30多年間，黃維秋潛心科研，克服重重困難，取得了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)“首個(gè)”成果：首次將油氣回收方法系統(tǒng)分為吸收法、吸附法、冷凝法、膜法，成為行業(yè)范式；首次建立油品蒸發(fā)損耗及回收測(cè)試平臺(tái)并開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)軟件；創(chuàng)建本領(lǐng)域唯一的裝備先進(jìn)、可調(diào)速調(diào)溫的大型防爆風(fēng)洞平臺(tái)；參編首部國(guó)家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，在國(guó)內(nèi)首次正式引入“非甲烷總烴”這一關(guān)鍵環(huán)保指標(biāo)；發(fā)起并主持了國(guó)內(nèi)油氣排放與回收領(lǐng)域的首個(gè)國(guó)際研討會(huì)。他組建的團(tuán)隊(duì)也入選江蘇省高校“青藍(lán)工程”優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
為了實(shí)現(xiàn)科技成果的有效轉(zhuǎn)化，2013年，黃維秋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在常州科教城創(chuàng)辦常州一烴環(huán)?？萍加邢薰尽Ｔ摴咀鳛楦咝录夹g(shù)企業(yè)和常州大學(xué)優(yōu)秀產(chǎn)學(xué)研用重要基地，與常州大學(xué)共建“江蘇省研究生工作站”“油氣回收工程技術(shù)研究中心”，實(shí)現(xiàn)了全方位的人才培養(yǎng)、科研攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化合作，并獲得了中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
從行業(yè)難題入手去創(chuàng)新
針對(duì)油氣回收行業(yè)長(zhǎng)期存在的理論薄弱、材料性能不足、工藝集成度低、運(yùn)行成本高等痛點(diǎn)，黃維秋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展系統(tǒng)性創(chuàng)新，形成“理論—技術(shù)—管理—應(yīng)用”的完整體系，讓油氣能被高效“捕捉”回來(lái)。
以往，油氣從儲(chǔ)罐中逃逸的路徑并不明晰，黃維秋團(tuán)隊(duì)決心為這看不見(jiàn)的路徑“畫(huà)像”。他們構(gòu)建了油氣蒸發(fā)排放、泄漏擴(kuò)散機(jī)理評(píng)價(jià)的完整理論體系，建立了可調(diào)速調(diào)溫的大型防爆風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，破解了對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)難以定量化的世界級(jí)難題，為石化行業(yè)的VOCs排放及碳足跡核算、環(huán)保安全管理提供了依據(jù)。
面對(duì)吸附材料性能不足、裝置適應(yīng)性差等核心瓶頸，團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)新重點(diǎn)投向材料設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，為不同油氣排放場(chǎng)景定制開(kāi)發(fā)了高疏水硅基、高導(dǎo)熱碳基和高吸附性能MOF三類(lèi)新型功能吸附材料。針對(duì)高濕度、低碳烴等特殊油氣，團(tuán)隊(duì)提出的三段遞級(jí)優(yōu)化降溫的深冷工藝及LNG協(xié)同回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在-165℃至-100℃溫度條件下的高效節(jié)能回收。從微觀(guān)材料分子結(jié)構(gòu)到宏觀(guān)裝置工藝設(shè)計(jì)，這一系列創(chuàng)新為油氣高效回收奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格、排放場(chǎng)景的日趨復(fù)雜，已有裝置難以滿(mǎn)足排放指標(biāo)。對(duì)此，黃維秋團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了模塊組合式定制回收成套技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了油氣排放濃度從“克”到“毫克”的跨量級(jí)突破。針對(duì)高濃度、高濕度、濃度波動(dòng)大等不同工況，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出“雙冷凝+吸附”“吸收+吸附+冷凝”等多種模塊化集成工藝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同油氣排放場(chǎng)景的“精準(zhǔn)定制”。他們開(kāi)發(fā)的第三代一體化回收裝置，集成了雙通道多級(jí)冷凝、多功能吸附解吸等先進(jìn)模塊及手機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控模塊，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能和超低排放及智能化及時(shí)響應(yīng)。
該技術(shù)體系已應(yīng)用于商業(yè)銷(xiāo)售油庫(kù)、煉油廠(chǎng)等場(chǎng)所的油氣回收，近三年助力合作企業(yè)降低碳排放約530萬(wàn)噸。相關(guān)技術(shù)榮獲江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)化工學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等。
在育人躬行中樹(shù)風(fēng)范
作為江蘇省石油與天然氣工程重點(diǎn)學(xué)科帶頭人，黃維秋在科研攻關(guān)的同時(shí)，始終將人才培養(yǎng)視為重中之重。他探索出“任務(wù)牽引+梯隊(duì)建設(shè)”的團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)模式，讓250多項(xiàng)縱橫向科研項(xiàng)目成為學(xué)生的“實(shí)戰(zhàn)課堂”。
他的研究生李旭飛在主攻功能吸附材料的過(guò)程中，始終與團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目推進(jìn)同步。李旭飛回憶說(shuō)：“春節(jié)放假期間，黃老師幫我修改、潤(rùn)色國(guó)家自然科學(xué)基金申報(bào)書(shū)，經(jīng)常改到凌晨?jī)扇c(diǎn)，往復(fù)近20稿才順利申請(qǐng)到項(xiàng)目。”如今，李旭飛已留校任教，成為團(tuán)隊(duì)的新生力量。
盡管年近六旬，黃維秋仍堅(jiān)持奔波在科研一線(xiàn)。長(zhǎng)慶油田油氣工藝研究院副院長(zhǎng)何戰(zhàn)友等人對(duì)此印象深刻：“黃教授總是親自帶隊(duì)，夏季頂著酷暑，冬季冒著嚴(yán)寒，到陜西、甘肅、內(nèi)蒙古等地的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展試驗(yàn)。他常常自己駕車(chē)，載著科研儀器，往返千里?！?/p>
“一分耕耘，一分收獲”是黃維秋的座右銘，也是他科研之路的真實(shí)寫(xiě)照。黃維秋團(tuán)隊(duì)完成的“復(fù)雜油氣蒸發(fā)排放評(píng)價(jià)體系與高效定制回收成套關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”也于2025年獲得中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
中國(guó)化工報(bào)：http://www.ccin.com.cn/detail/30c06e99b62e28adc0574e62acad3cb8/news
（編輯：盛熠）
