科学演讲秀 | “化”废为宝，小颗粒迸发大能量
在第二十五届北京青年学术演讲比赛决赛即将到来之际，为弘扬科学家精神，彰显科技界担当，让更多感人的故事、励志的青年走向台前，为青年人才开展跨学科交流、展现前沿科技成果、弘扬科学家精神搭建平台，科协频道继续推出“科学演讲秀”栏目，展示青年科技工作者风采，让我们一起看看上届决赛选手的精彩表现。
“化”废为宝，小颗粒迸发大能量
石油作为各种发动机的能量之源被大家所熟知，小到摩托车、汽车，大到飞机、轮船，身上都流淌着这种“工业血液”。除此之外，形形色色的塑料制品、舒适靓丽的化纤服装的也源自石油。然而，我国石油70%以上依赖进口，而且我国加工的石油一半以上是重质石油，其中可作为轻质燃料的组分仅占20%，剩余都是难以被利用的渣油。
在国际局势动荡加剧、石油资源日趋紧张的形势下，保障我国能源安全尤为关键。国家花费高昂价格买来的石油，不应只是被烧掉。经过与渣油的不懈“抗争”，中国石化石油化工科学研究院从事石油炼制催化剂研究的工程师刘倩倩和她所在团队可以自豪地说出：石油可以进口，而渣油高效转化技术已经实现了自有！
渣油加工难度大，是由于它重质和劣质的特点。一方面，它90%是环状大分子，而工业生产需要的汽油、乙烯等都是小分子。打破环状大分子稳定的碳碳双键结构需要则消耗极高的能量，常规的高温加热的手段非但不能使环状分子开环，还会加剧重质化。不过，利用具备大大小小类似房子的笼结构的分子筛材料，可以把环状大分子剪成小分子，实现渣油高效转化，根据市场需求精准控制产品分子结构。
另一方面，渣油的杂质含量非常高，其中重金属杂质对分子筛可谓致命毒物。例如，重金属钒可以与水蒸气结合，形成气态的钒酸并任意游走，在接触到分子筛时夺走后者的骨架元素，使分子筛的“小房子”坍塌，失去原本的作用。为了保护分子筛，刘倩倩所在团队对催化剂进行了三维结构整体设计，为分子筛加入粘土并用粘结剂粘合，最后经过类似喷奶粉的喷雾干燥过程得到微米级的微球颗粒。他们化身为催化剂这座“楼房”的“建造师”，使之面对再劣质的渣油都可以坚如磐石。
最终，小小的催化剂颗粒迸发出“化”腐朽为神奇的大能量，让渣油变燃油，废物变宝藏。现在，石科院的分子筛催化剂在国内市场占有率达70%，用这些催化剂转化的渣油每年有上亿吨，由此提供了我国市场上70%的汽油、40%的柴油和30%的丙烯，每年可为国家创造数百亿元的经济效益。刘倩倩所在团队立志用科技之手端牢能源饭碗，守护14亿同胞的衣食住行，使石油工业继续让党和人民可以依靠、值得信赖。
