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李炳炎:我的炭黑生涯

2023-08-08 | 李炳炎(西南联大附中1942级) | 来源 西南联大北京校友会 |

1951年暑假期间,我们浙江大学化工系三年级的同学到抚顺石油一厂实习,这个工厂是日本人在侵占东北时期建设的以油母页岩为原料的石油工厂。在当时是一个规模较大、技术较先进也是我国最大的炼油厂,工艺和设备都是我们学过的主要内容。而且石油是我国紧缺的物资,极有发展前途。因此在填写毕业后的工作志愿时,毫不犹豫的就写上实习时该厂所属上级抚顺矿务局。可是19529月到了抚顺才知道由于煤油分家,石油一厂已不属于抚顺矿务局。可是毕业前已表示坚决服从分配,不能反悔,矿务局就把我们分配到下属的瓦斯引用筹备处。抚顺煤矿是一个超级瓦斯矿,如何抽出瓦斯(以甲烷为主的气体)、变害为宝是一个大问题,当时矿务局的费广泰总工程师提出了抽出瓦斯制造炭黑的方案。1951年四川省石油局的在四川隆昌圣灯山,周学厚和张铁生两位工程师(他们在美国留学时见过美国的炭黑厂)设计的以天然气为原料的槽法炭黑工厂,建成投产成功,这是建国后首次建设的炭黑工厂。抚顺矿务局知道后,派出了比我们先到筹备处的吕启业工程师和叶心富技术员去参观学习,此后在抚顺新屯区建设了6座试验火房(槽法炭黑装置的基本单元),利用龙凤煤矿抽出瓦斯生产炭黑成功。然后八个大学生(其中有到炭黑所的毛子霖、李炳炎、李贻秋、何宜怡和朱昶中)被分配到瓦斯引用筹备处,从此开始了我的炭黑生涯。

人们都不太了解“炭黑”是什么,有什么用?炭黑是以碳元素为主的黑色粉末。炭黑是橡胶补强填充剂,是轮胎和橡胶制品仅次于橡胶的原材料。炭黑也作为着色剂、紫外光屏蔽剂或导电剂,广泛用于塑料、油墨、涂料、化纤和干电池等很多行业的制品中。因此它和人们的生活是息息相关的。

1950年抗美援朝战争开始后,因为飞机、大炮、汽车和坦克都离不开轮胎和橡胶制品,炭黑作为战略物资被封锁禁运。当时从香港转口的炭黑要1亿元(相当于现在的1万元)1吨。因此,在我国的第一个五年计划中,就列入了在辽宁抚顺和四川隆昌各建一个炭黑厂的内容。在实习数月后,我们参加了在抚顺新建年产1100吨槽法炭黑装置(44座火房)的工程设计,我是负责火房烟囱的设计,因为抚顺的风很大,会影响炭黑的质量和收率,于是参照抚顺铝厂苏联专家提供的资料、设计了避风烟囱。

1954年新建工程投产,筹备处也改名为炭黑厂。我被任命为车间副主任,负责生产技术管理工作。那时我只有23岁,没有学过有关管理的知识,虽然很努力,但还是常出差错,后来通过学习和积累经验才逐步胜任了工作。此后,厂里又扩建了混气炭黑和油炉法炭黑装置,我也被改任为技术科副科长。1956年被提为助理工程师(相当于现在的工程师,当时的工程师相当于现在的教授级高工,副工程师相当于现在的高工)。

1956年化工部橡胶局在北京召开的一次炭黑技术会议合影。前排左起:许天宏(一直负责炭黑行业的管理,后为橡胶司的总工)、××、郑倩瑜(北京橡胶院的高工,当时从事炭黑化验分析的研究)、橡胶局林文彪总工、橡胶局宋处长、陈德珍(抚顺炭黑厂厂长)李炳炎,后排左起:××、××、张思贤(橡胶司老工程师)、××、吕文藻(南平化工厂总工)、隋一夫(北京炭黑厂老工程师)、孔繁理(天津炭黑厂主要技术人员)、××、××、陈奎仁(抚顺化工厂老工程师,后为炭黑院理化室主任、教授级高工。现年103岁,仍健在)、××。

1958年参加了由化工部橡胶局和四川石油局联合召开的全国第一次炭黑会议,在会上发表了槽法炭黑生产工艺和收率的关系玻璃纤维滤袋在混气炭黑袋滤器中的应用两篇文章。

1960年和1962年参加了由化工部组织的对日炭黑技术座谈(以后又参加了几次对外技术座谈)。

1964年化工部决定抽调抚顺炭黑厂的大部分技术人员、干部和技工,抚顺化工厂的部分炭黑技术人员建立抚顺炭黑研究所,将抚顺炭黑厂改为抚顺化工厂的分厂。后来国家政策规定:新建的科研单位必须建设在三线,当确定在自贡建设后,王景春书记和毛子霖所长196534月就带队到自贡开展基建工作。部分技术人员和技工则被留在抚顺,担任试验车间主任,参加厂所结合的双室炉试验和通用炭黑的研发,在抚顺化工厂吴日昕副总工程师的领导和大家的努力下,以双室炉研制出了高耐磨炭黑和中超耐磨炭黑;研发了软质炭黑反应炉、制出了通用炭黑,成功地将刚玉材料应用于炭黑反应炉的高温段,并向全国推广。

1966年初和我所参加试验的人员一道,到了自贡,随即参加研究所的建设,吃住都在工地。当时工程是由八化建承包,研究所负责供应材料。我参加了由新来大学生为主体的小分队搬运钢材、木材等的工作,虽然很累但是很快乐。

196612月带队到自贡炭黑厂,以厂所结合的方式,进行了槽法炭黑技术改进热裂法炭黑研发的试验工作,其中何宜怡提出的在槽钢间加圆钢,以减少火焰风量的试验获得了显著提高收率的效果,并在自贡炭黑厂推广应用。我提出的热裂法炉型通过小型试验成功地研制出热裂法炭黑产品,后来获得了全国科学大会奖。

1967年底因参加“文革”而回所,当时所里已暂停了工作,这时王书记和毛所长已被打成“走资派”,我也在19687月被打成“资产阶级反动技术权威”,并住了三个月的牛棚。

1969年王书记和毛所长恢复工作后,1970年燃料化学工业部组织了橡胶工业调查,派我参加了炭黑调查组,几乎跑遍了国内的炭黑厂,然后起草了调查报告,提出了发展措施建议。

1972年到1974年在技术情报室工作,创办了《炭黑工业》刊物(一直负责审稿到2009年),同时也收集和翻译了有关新工艺炭黑、湿法造粒和国外炭黑动态的资料。

1975-1979年担任技术科(后称科管室)的副科长,期间除了做好科研设计的计划和技术管理以及完成化工部布置的行业调查,对外技术交流等工作以外,还担任了新工艺炭黑和湿法造粒科研项目领导小组的副组长(组长是毛所长),这两个项目都是中间试验规模,试验过程中出现的原料、工艺、设备和产品质量问题都需要组织和协调全所各部门共同解决。为此我每天都深入现场,了解第一手试验情况和问题,及时通过调度会或联系有关部门解决,对试验工艺和产品质量、自己也建立了台账,及时分析总结,提出改进试验的意见。在试验达到预期目标后,帮助项目负责人修改补充了试验总结及鉴定资料。其中新工艺炭黑不仅提高了产品在橡胶中的应用性能,还能使每生产一吨炭黑、节约0.5吨原料油,迅速在全国推广,获得了显著的经济效益和社会效益,1987年获得国家科技进步二等奖,(此项目的完成人只有课题组的三位科技人员的名字,不像后来那样把组织领导者列在完成人的前列)。

湿法造粒(当时国内炭黑采用干法造粒,粒子坚牢度不够,导致橡胶厂的混炼车间严重污染,迫切要求湿法造粒;现在橡胶用炭黑已全部是湿法造粒,)试验也获得成功,并在上海炭黑厂,进行了年处理量4000吨的工业化试验,因为当时国内炭黑生产线最大规模只有4000吨,达不到湿法造粒的经济规模、未能推广。

李贻秋副总工程师、陈奎仁理化室主任、毛子霖所长、何宜怡工艺室主任、李炳炎副总工程师(从左至右)1980年代初摄于炭研所的图书馆

1980年开始担任副总工程师,分管科研,标准化、质量监测和科技信息工作。除了负责所内科研的发展规划,组织协调和具体指导科研项目的开展外,相当大的部分精力用于标准化、质量监测和行业规划等化工部赋与的行业管理职能。

1982年被提为高级工程师。

1983年开始担任副所长,分管的业务和前相同。在此期间,组织和指导了油/油路线新工艺炭黑等重点科研项目的开展,均取得成果并在全国推广应用。作为全国橡标委炭黑分技术委员会的主任委员、化工部炭黑质量监测中心主任和化工部橡胶司炭黑优质品评选组的组长,组织领导了多项炭黑国家和部标准的制修订,国家级和部级产品质量抽查和优质品的评选,促进了炭黑行业产品质量的提高。

1987年被提为教授级高级工程师。

1990年参加了在荷兰海牙国际标准化组织召开的TC45橡胶与橡胶制品标准化技术委员会会议。

1990年代表所、被选为中国橡胶工业协会炭黑分会的副会长(五年一届,连任了一届)。

19919月,因已到退休年龄不再担任副所长,但被延聘并担任了5年的代理总工程师(因已年过六十、不能正式任命)。在此期间,不仅延续了原来的科研管理和行业性工作,还承担了工程设计的技术管理工作,如洽谈温州有机化工厂万吨级新工艺炭黑装置等项目的设计合同,审核发出的主要技术文件和图纸,1995年到现场参加邵阳炭黑厂的试车投产等。

1994年按照化工部计划司、规划院和中国橡胶工业协会的部署,担任调研组的组长和主要执笔人起草了《九五炭黑行业规划调研资料》。(从六五开始参与编制,九五十二五为主要执笔人,十三五十四五以提供国内外炭黑市场发展情况方式参与编制。)

1992年开始享受国务院颁发的政府特殊津贴。

1995年所派我参加11月在台北召开的亚太炭黑会议,撰写了题为中国的特种炭黑的论文,但因两岸关系突然紧张未能成行。

1996年继续延聘,1997年炭黑所改为炭黑院。1998年底因炭黑院由事业单位改制为企业、办理了退休手续,但被返聘为院长顾问。

除了参与解决院内科研、设计和生产中出现的问题,审查《炭黑工业》稿件和其他技术文件,撰写有关炭黑、白炭黑的技术和市场的文章以及参与行业性工作与会议外,还完成了以下重点任务。

1996年开始参与了炭黑院承担的中海油公司涠洲岛炭黑厂年产10500吨气炉法半补强炭黑项目的前期工作,2000年建成后、到现场参加了试车投产,这是当时规模最大,技术最先进的气炉法炭黑装置。

在涠洲岛气炉法炭黑厂参加试车投产

1997年开始参与2万吨软质新工艺炭黑装置的研发,2001年炭黑院与青州化工联合开发的2万吨软质新工艺炭黑装置试车投产成功。

1998年开始主编《炭黑生产与应用手册》,20009月出版、20033月再版,全书共54万字、共印8000册。颇受炭黑及其相关行业的读者欢迎,现在网上还有几家网站提供电子版,甚至还有盗版的纸质版出售。

1999年参与了塑料(导电)专用炭黑的开发,研制成功并生产了30多个品种,2002年获四川省科技进步奖二等奖。

2000年开始炭黑院承担了南斯拉夫炭黑厂工程的总承包,我负责用英语编写了一本95页的《专利许可证用户手册》,对操作手册和分析手册进行了审查修改,为此项目尽了一份力。

2002年开始调研国内炭黑原料油的生产、应用和市场情况,为国内炭黑企业的发展提供参考,并为制定炭黑原料油标准提供依据。

2002年因参与万吨级新工艺炭黑生产技术作为主要完成人之一、获得国家科技进步奖二等奖。

2005年参与了由炭黑院主办在苏州召开的亚太炭黑会议筹备工作,起草并发表了两篇论文,审改了11篇国内的论文及其英语译稿。

2005年获得中国橡胶工业协会授予的橡胶工业科技发展带头人称号。

2006年获得中国石油化工协会授予的全国化工先进工作者称号。同年参加了在匈牙利召开的世界炭黑会议并发表论文。

2006年参加在匈牙利布达佩斯召开的世界炭黑会议

2007年参编了由炭黑分会组织编写的《炭黑应用手册》的第一、二章,参加了在韩国召开的亚太炭黑会议并发表了论文。

从炭黑院1988年制定白炭黑(即沉淀水合二氧化硅)标准开始,对国内白炭黑行业进行了多次调研,收集和分析了国外白炭黑技术和和市场情况、指导了GB10517-10530 橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅及其试验方法的制修订。参与了院的白炭黑生产技术的开发和设计推广并在橡胶和无机盐行业的会议和刊物上发表了多篇论文。

1989 年河南省焦作市召开的白炭黑国家标准审查会

和分析。为在加拿大召开的世界炭黑会议提供了一篇论文,但因未得签证(因同行人中有两位去过伊朗),故未成行。

2009年调研了国内外炭黑行业耗能情况,起草了GB29940-2012《炭黑单位产品能源消耗限额》标准最初的草案和编制说明,提供给编制组,为制定此项标准奠定了基础。还提出了《炭黑原料油 配制油(炭黑油)技术条件》的初稿。

2009年参加了在泰国召开的亚太炭黑会议、发表了论文,并获得了组委会颁发的终身成就奖(这次年会、只有一人获奖),当年也获得了中国橡胶工业协会颁发的中国橡胶工业科学发展推动者的称号。

2009年亚太炭黑会议的颁奖仪式,颁发者(右2)为组委会的代表日本炭黑协会会长

参与筹备2010年中国炭黑展望会,和范汝新院长一道,撰写了主题文章新中国炭黑工业60周年,审改了炭黑工业大事记,以及会议的论文或其译稿。获得了会议颁发的终身成就奖。

2011年开始在家办公,在深入调查研究的基础上,撰写了中国炭黑工业的节能和碳减排文章,评述了中国炭黑工业节能和二氧化碳减排的历史、现状和今后进一步发展的方向。当年还在统计世界各国和企业的产能基础上,开始为炭黑分会编制的中国炭黑年册,提供“2009年世界各国及主要公司炭黑产能排名文稿(此后每年一次、直到2022年)。

2013年因已年过八十,不再被返聘,但仍关注炭黑,继续收集和分析国内外炭黑技术和巿场信息,为炭黑院及中国橡胶工业协会炭黑分会,提供资料和咨询服务。

为炭黑院的科研设计,提供了喷雾炭黑和等离子体法炭黑的国内外技术资料,起草了“中国炭黑工业十年进展”等文章,提供世界和亚太炭黑论文集等等。

2013-2022年为炭黑分会提供了世界炭黑产能排名及其它文章,并提供了咨询服务。

20142020年分别参与了炭黑行业十三五和十四五规划的编写,主要是提供国内外炭黑巿场情况及其发展预测。

2015年完成了《中国炭黒专利摘要汇编》提供炭黑院和行业的技术人员参考。

2013-2018年为世界炭黑和亚太炭黑会议撰写了6篇论文(其中合写的3篇)。

2017年获得亚太炭黑会议颁给的中国炭黑之星的称号。

由于年龄逐步增长,对炭黑行业的科学技术和市场信息的收集和分析也逐步减少,我的炭黑生涯现已画上句号。

回顾过去的七十多年,特别是改革开放后的四十多年,在党的正确领导下,随着我国汽车工业的快速发展,对炭黑的需求日益增多,与此同时、随着我国钢铁工业的快速发展、焦炭工业及其副产的煤焦油相应增长,保证了炭黑原料油的需求,从而促使我国炭黑工业从无到有、从小到大、从大到强的快速发展。我国炭黑产量1949年只有252吨, 2006年达到185.2万吨,开始超过美国居世界第一位。2021年产量632.3万吨、约占世界产量的45%,其中出口量达72.3万吨(2022年为81万吨)为世界第一。炭黑行业快速发展的主要原因,是在党的正确下,炭黑院、炭黑分会和炭黑企业的领导,科技人员和全体职工共同努力的结果。作为炭黑行业的一员的我,在七十年的炭黑生涯中,为我国炭黑的发展主要做了以下四方面的工作:

1.在努力参与抚顺炭黑厂的槽法炭黑、混气炭黑和油炉法炭黑生产技术管理基础上,积极收集和分析国内外炭黑科技信息,为炭黑院制定科研项目的计划和长远规划,先后参与了炭黑院的新工艺炭黑万吨级新工艺炭黑技术等新技术和新产品的研究开发和推广应用,为我国炭黑技术和产品的发展起了一点作用。

2.1971年,开始参与了多次化工部安排的炭黑行业调查、对外技术座谈,以及国内外文献的查阅工作,对国内外炭黑生产和技术发展有比较深入和系统和了解。在此基础上,先是以调查报告的方式提出了行业现状和发展措施建议,从六五开始,参与编制行业发展规划纲要”或者“调研资料(从六五开始参与编制,九五十二五为主要执笔人。十三五十四五规划是以提供国内外炭黑市场发展情况方式参与编制。)在为行业的生产和技术发展提供方向,促进行业发展方面,起了一点作用。

3.1980年开始,参与标准化和质量监测工作,最初主要是对理化研究室提出的标准草案和编制说明进行逐字逐句的审查修改。

后来,作为全国橡标委炭黑分技术委员会的主任委员、化工部炭黑质量监测中心主任和化工部橡胶司炭黑优质品评选组的组长,组织领导了70多项炭黑和白炭黑的国家或者行业标准的制修订,使我国的炭黑和白炭黑标准逐步达到国际先进标准水平;进行了多次国家级或部级产品质量抽查;并认真带领由化工部指定的炭黑优质品评选组(炭黑院2人主要炭黑企业的质检科长3-4人)进行评选,方法是在产品抽查基础上选出质量较好的企业,然后到现场检查其产品质量管理的实际情况,提出改进意见,最后报部橡胶司审定,1984-1991年共评选出国家级优质品5个,部级优质品25个。

从而在促进炭黑和白炭黑行业产品质量的提高、并逐步达到国际先进水平,使炭黑和白炭黑产品较好地满足了轮胎行业和其他用户以及出口的需要方面,起了一点作用。

4.广泛收集国内外炭黑科技、生产和市场资料。在此基础上主编了化工出版社出版的《炭黑生产与应用手册》、参编了《炭黑生产基本知识》和《炭黑应用手册》。创办和多年主审《炭黑工业》刊物。为国内外炭黑会议、国内刊物撰写了篇文章;参与多次组织和教学炭黑专业高级技术培训班”“炭黑(及白炭黑)标准宣贯班;担任两位硕士的辅导人(后均在大学取得博士学位);在为行业培养人才和提高员工素质,提高行业的科技水平方面,起了一点作用。

李炳炎创办的期刊《炭黑工业》、主编的《炭黑生产与应用手册》、参编的《炭黑生产与应用手册》和撰写的英语《专利许可证用户手册》

之所以能够在以上四方面起一点作用:一是:不忘初心、时刻为祖国的富强和炭黑工业的发展努力奋斗,二是干到老、学到老、收集和分析有关炭黑的资料和到现场调查研究就是最好的学习,三是家人的支持。

五十年代,住在距离抚顺炭黑厂步行约20分钟的龙凤矿单身宿舍里,如果车间有故障来电话,我就马上赶赴现场,组织解决。随即继续上班直到白班下班为止。六十到八十年代经常出差,那时交通不便,很难买到卧铺票,只能坐硬座。有一次从鹰潭到怀化,在拥挤的硬座车上站立了十七个小时。当时差旅费微薄,住都在多人间的招待所,还在北京住过和平里浴池,在上海住过大厅里的双人床。在火车上,吃的是自带的干粮,到去地后尽可能吃食堂,就这样也入不敷出。在炭黑所时,为了完成急需的任务常常加班加点,七、八十年代,所里每星期六下午放映电影,因为无人干扰那是我写作的最好时光。虽然艰苦、但为任务的完成而感到高兴。

七十年间,特别是八十岁前,我始终花很多时间收集和分析有关炭黑的文献和信息,在炭黑所图书馆我是借阅图书最多的人,也可能是全行业查阅有关炭黑的文献和信息最多的人之一。有人给我取了个绰号叫炭黑行业的“活字典”,意思是无论是什么有关炭黑的问题,我都能够解答,虽然有点过奖、但基本可以做到。从七十年代开始曾经多次参与或者负责到现场进行炭黑行业调查,八、九十年代又多次负责国家和部级优质品的评选;绝大多数炭黑厂我都去过,每次到现场都认真观察和听取厂领导和技术人员的介绍、并和他们成为朋友(也是我的好老师)。这些调查增进了我对炭黑生产技术和企业管理的了解,在此谨向我在炭黑行业的老朋友们表示衷心的感谢!

在我的炭黑生涯中,特别是1985年以前,经常加班和出差,家务差不多全部压在老伴身上。她是医务人员,既要经常倒班工作又要照顾三个孩子和料理家务,其艰难可想而知。由于太累及营养不良,导致慢性萎缩性胃炎和经常失眠,体重从1960年的100斤降低到60多斤。她虽然经常说我心中只有炭黑,但始终不渝地支持我的工作;因此,在我对我国炭黑行业起的一点作用中,至少有一半应该归功于她,在此,我谨对她表示衷心的感谢!

20236月我和老伴在自贡市五彩荷园


附件:李炳炎撰写的文章和译文

七十年来撰写并发表的文章和译文共106篇(可能还有遗漏),其中,译文5篇,文献综述3篇,发表在国内会议或者刊物的文章82篇(其中,在会议先发表,后在刊物上刊登的,表中仅列出会议名称),发表在国际会议上的论文16篇,具体情况如下表。

备注:表中合写人,以发表时的署名为序:“炳”为李炳炎,“毛”为毛子霖所长,“范”为范汝新院长,“刘”为刘敏院长,“于”为于宝林院长,“王”为王家贵院长,“胡”为胡文海副院长,“定”为王定友副院长,“聂”为聂绪建教授级高工,“李”为李兵红博士,“周”为周晓东高工,“何”为何伟疆高工,“朱”为朱兴玲工程师,以上都是我在炭黑院的领导和同事。“V”Vincent J. Guercio 是美国的一位长期从事全球炭黑和炭黑原料油信息、统计和分析的专家,他自己注册了一家名为CTC International的咨询公司。


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