人物简介
曹正凯，中石化(大连)石油化工研究院有限公司主任师，中国石油大学化学工程与技术博士。长期深耕能源科学技术领域的石油炼制与加工技术研究，聚焦低碳高效加氢裂化技术，揭示氢溢流效应等核心机制，开发系列节能降碳技术，破解柴油收率与凝点平衡等行业难题。
科研项目
主持国家重点研发计划子课题等10余项项目。
学术成就
发表SCI论文19篇，授权发明专利18件。成果荣获中国化工学会科技进步一等奖、辽宁省科技进步二等奖等12项奖励。
推广实效
技术成果在国内外10余套装置推广应用，累计创效超7亿元，为炼油化工转型升级与绿色低碳发展提供关键技术支撑。
一、战略意义：让“同一桶油”产生更高价值，同时更低碳
提问：您长期聚焦低碳高效加氢裂化技术，这一方向对我国能源安全与炼化行业高质量发展具有怎样的战略意义？
曹正凯：其实可以简单理解为一句话：让“同一桶油”产生更高价值、同时更低碳。我国原油对外依存度较高，如何把每一份原料用到极致，是能源安全的重要抓手。加氢裂化正好处在炼油―化工的关键枢纽，通过技术优化，可以把低价值的柴油、重油转化为高附加值化工原料或高品质燃料，这对产业结构调整、“油转化”“油转特”都非常关键。同时，通过降低氢耗、能耗，本质上也是在为“双碳”目标提供工程路径。
二、博士训练：理解反应本质，建立机理与工程思维
提问：博士阶段的研究经历，为您如今开展工程化技术攻关奠定了哪些核心能力与思维基础？
曹正凯：博士阶段最大的收获，其实不是某一个具体结果，而是“怎么做研究”。比如从分子层面去理解反应本质、建立结构―性能关系，还有把复杂问题拆解成几个关键变量逐一验证的能力。这些在工程化阶段非常重要，因为工业问题往往更复杂，但本质还是那些基础规律。换句话说，博士训练让我在面对工业问题时，不会只靠经验，而是尽量做到“有机理、有依据”。
三、氢溢流机制的应用：适当降低强度，实现加氢与裂化功能空间分离
提问：您在研究中揭示氢溢流效应机制，这一基础发现如何指导您开发出更高效的加氢裂化技术？
曹正凯：氢溢流可以理解为氢在不同活性位之间“跑来跑去”。我们发现它太强的时候，会让芳烃过度加氢，反而降低目标产物选择性。基于这个认识，我们做了两件事：一是适当“降一降”氢溢流强度，二是把加氢功能和裂化功能做一定程度的空间分离。这样一来，既能保证反应发生，又避免“用力过猛”，最终实现了更高选择性、更低氢耗的技术路线。
四、破解“跷跷板”效应：环状烃优先转化、链烷烃异构保留
提问：柴油收率与凝点平衡是行业长期难题，您的技术从原理上实现了哪些关键突破？
曹正凯：这个问题行业里常说是“跷跷板效应”――降凝点往往要牺牲收率。我们从分子层面重新梳理了一下：哪些分子该转、哪些该保留。提出了“环状烃优先转化、链烷烃异构保留”的思路，同时通过分区调控反应过程，让不同反应在更适合的条件下发生。这样就把原来“非此即彼”的问题，变成了“可以兼顾”，本质上是反应路径的重新设计。
五、低碳加氢裂化三大优势：更省氢、更省能、更高效
提问：相比传统工艺，您研发的低碳加氢裂化技术在节能、降碳、提质方面具备哪些突出优势？
曹正凯：简单总结三点：更省氢、更省能、更高效。通过催化剂设计和工艺优化，我们把氢耗和能耗都降低了大约20%左右；同时产品结构更优，比如柴油收率提高、凝点降低，或者更多转化为高附加值芳烃。从碳排角度看，单套装置一年可以减少大约10万吨二氧化碳排放，这在炼化行业是一个比较实在的改进。
六、工程放大核心挑战：确保装置稳定运行，解决压降与传质限制
提问：从实验室小试到工业化应用，您在技术放大过程中解决了哪些最棘手的工程问题？
曹正凯：最大的挑战通常不是“反应能不能发生”，而是“在装置里能不能稳定运行”。比如反应器压降、传质限制、催化剂装填方式，这些都会在放大过程中被放大。我们做了不少工作，比如开发低压降的异形催化剂、优化床层级配，以及热量的梯级利用。很多时候就是反复在实验室和装置之间来回验证，逐步把“不确定性”消掉。
七、国家战略与企业实际的结合：国家需求是方向，企业问题是落点
提问：您主持国家重点研发计划子课题，如何将国家战略需求与企业生产实际紧密结合？
曹正凯：我自己的理解是：国家需求是“方向”，企业问题是“落点”。在选题时，我们会优先考虑那些既符合“双碳”、能源安全等战略方向，同时企业又确实“痛点很明显”的问题。比如柴油过剩、乙烯原料不足，这类问题一旦解决，既有战略意义，也能快速落地见效。
八、论文与专利的不同价值：论文回答“为什么”，专利支撑“怎么做”
提问：19篇SCI论文与18件发明专利，您如何看待基础研究与技术专利在工程创新中的不同价值？
曹正凯：两者其实是互补关系。论文更多是回答“为什么”，强调机理和规律；专利更偏向“怎么做”，强调可实施性。在工程创新里，如果只有论文，可能难以落地；只有专利但缺乏机理支撑，技术也走不远。对我来说，比较理想的状态是：论文指导方向，专利支撑应用。
九、核心创新点：反应分区调控的系统化与工程化
提问：您的成果荣获中国化工学会一等奖、辽宁省科技进步二等奖，最核心的创新点体现在哪里？
曹正凯：如果用一句话概括，就是把“反应分区调控”这件事做得更系统、更工程化。从催化剂结构设计到反应路径调控，再到工业装置实现，形成了一整套可以落地的技术体系，而不是单点突破。
十、产业化成功三要素：技术稳定可靠、经济性明显、服务跟得上
提问：技术已在国内外10余套装置应用，您认为成果成功产业化的关键要素是什么？
曹正凯：我觉得有三点：一是技术本身要“稳定可靠”，不是只在实验室好用；二是要有明显的经济性，企业愿意用；三是服务要跟得上，包括开工指导、运行优化等。很多时候，产业化成功不只是技术问题，也是系统工程。
十一、技术价值的三个维度：经济价值、社会价值与行业价值
提问：项目创效超7亿元，您如何理解技术创新带来的经济价值、社会价值与行业价值？
曹正凯：经济价值是最直观的，比如装置效益提升；社会价值体现在能源利用更高效、碳排更低；行业价值则是推动整个技术路线升级，比如让加氢裂化从“以燃料为主”逐步向“燃料+化工原料”转型。我觉得这三者是相互促进的。
十二、双碳”背景下的协同路径：用更少的氢和能量，做更多高价值产品
提问：“双碳”背景下，您的技术如何助力炼化企业实现节能降碳与效益提升协同发展？
曹正凯：核心思路是“用更少的氢和能量，做更多高价值产品”。通过降低氢耗、减少能耗，同时提高产品附加值，让企业在减碳的同时还能增效，这样“双碳”目标才更有可持续性。
十三、企业科研的独特经验：工程问题回溯机理，闭环反哺工程实现
提问：作为企业科研人员，您在原始创新、集成创新、成果转化上有哪些独特经验？
曹正凯：企业科研有一个特点，就是问题导向非常明确。我一般是从工程问题出发，往基础机理追溯，再回到工程实现，形成一个闭环。在集成创新上，更强调不同技术的“组合优化”，而不是单一技术极致化。成果转化方面，则需要尽早和装置结合，边做边验证。
十四、未来3-5年技术方向：深度油转化、低碳化、分子级调控
提问：未来3�C5年，石油炼制与加氢技术将朝着哪些方向发展，您团队有何布局？
曹正凯：我认为会有几个方向：一是更深度的“油转化”，向化工原料倾斜；二是低碳化，比如低氢耗、低能耗工艺；三是更精细的分子级调控。我们团队也在布局新型催化材料、分区反应强化以及多原料适应性技术，希望在复杂原料高效利用方面再做一些突破。
十五、给青年科技工作者的建议：打好基础、接触工程、保持耐心、研究“有用”
提问：对于立志投身能源化工领域的青年科技工作者，您有哪些成长建议？
曹正凯：第一是打好基础，尤其是反应工程和催化原理；第二是多接触工程实际，理解装置是怎么运行的；第三是保持一点耐心，这个行业很多成果都需要时间积累。还有一点，尽量让自己的研究“有用”，能解决真实问题，这样成就感也会更强。
图片来源：被采访者提供
文/季绍华、孟庆杨