純堿學(xué)名碳酸鈉，是一種基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、食品加工和日常生活三大領(lǐng)域，是被譽(yù)為“化工之母”三酸兩堿中的兩堿之一。周光耀從20歲參加工作起，便與純堿結(jié)下了不解之緣。

　　周光耀1954年在大連堿廠參加工作成為一名技術(shù)人員，1965年調(diào)入化工部第八設(shè)計院成為一名純堿設(shè)計工程師，后任中國成達(dá)工程公司副總工程師、首席技術(shù)專家，1995年7月當(dāng)選中國工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部院士，成為化工部所屬設(shè)計院第一位中國工程院院士。期間，他研發(fā)多項高效、低碳綠色技術(shù)，成功運(yùn)用到純堿工程項目建設(shè)中，有力推動了我國純堿產(chǎn)業(yè)的大型化、綠色化和現(xiàn)代化發(fā)展。在周光耀院士90歲之際，特刊發(fā)此文，致敬其為我國純堿事業(yè)發(fā)展做出的重要貢獻(xiàn)。

2010年左右，周光耀在成達(dá)大廈辦公室。

　　矢志求學(xué)　走上純堿報國之路

　　周光耀1935年12月出生于浙江寧波鄞縣的一個小鎮(zhèn)。家中有兄弟姐妹8個，他排行老四。父親在鎮(zhèn)上開了一家小雜貨店，勉強(qiáng)維持家中基本生活。

　　1942年初，周光耀在鄞縣姜山小學(xué)讀書。1949年初，周光耀考入寧波一所著名的私立學(xué)校效實中學(xué)讀初中。在中學(xué)，他對化學(xué)很感興趣，每次做化學(xué)實驗時，都會被玻璃器皿里奇妙變幻的液體和氣體所吸引。

　　1951年7月，周光耀以年級第二名的優(yōu)異成績初中畢業(yè)。此時，他已深知家里沒有條件再支持他讀高中，于是報考了中專，進(jìn)入杭州化工學(xué)校無機(jī)物工藝專業(yè)讀書。他在杭州化校學(xué)習(xí)努力，成績優(yōu)秀，為后來步入無機(jī)化工領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。1954年8月，他響應(yīng)國家號召，投身東北化工基地建設(shè)，成為大型國有化工企業(yè)大連堿廠(后為大連化工廠)一名技術(shù)人員。

　　剛參加工作的周光耀充滿了工作熱情與創(chuàng)新欲望，但他當(dāng)時并不明白科學(xué)研究與工程設(shè)計之間的關(guān)系與區(qū)別。后來經(jīng)過專家指點，他才逐步懂得，也意識到自己學(xué)到的知識與實際工作要求還相差甚遠(yuǎn)，必須通過繼續(xù)學(xué)習(xí)深造，才能適應(yīng)化學(xué)工程設(shè)計工作的需要。于是，他下定決心繼續(xù)求學(xué)。

1989年9月，周光耀在唐山堿廠開車現(xiàn)場。

　　1956年9月，周光耀考上了大連工學(xué)院(現(xiàn)為大連理工大學(xué))夜大部化工工藝專業(yè)。他白天在堿廠上班，晚上就坐火車去大連郊區(qū)的夜校上課。每天一下班，他兜里揣上來不及吃的窩頭、饅頭趕往火車站，乘坐由貨車車廂改裝的悶罐車廂，行程1個多小時才能到達(dá)學(xué)校。

　　長時間的白天上班晚間上課，飲食和作息不規(guī)律，加上路途顛簸，周光耀患上嚴(yán)重胃病。盡管工作繁忙，加上疾病折磨，他卻始終以頑強(qiáng)的意志白天忠于職守，晚上刻苦學(xué)習(xí)。1961年12月，他完成了大學(xué)本科學(xué)業(yè)，并被評為優(yōu)秀學(xué)員。

　　周光耀作為一名普通的工程技術(shù)人員，對長達(dá)6年多的夜大學(xué)習(xí)沒有放松，對白天的各項工作也抓得很緊，并且能夠把學(xué)到的理論知識運(yùn)用到純堿設(shè)計工作遇到的各種具體問題上，努力做到了學(xué)以致用。

　　20世紀(jì)60年代初，我國第一套用聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿的工業(yè)裝置在大連化工廠建成投產(chǎn)，但設(shè)備運(yùn)行初期管道結(jié)疤成了制約純堿產(chǎn)量的一個瓶頸。在一次因外冷器結(jié)疤嚴(yán)重引發(fā)的設(shè)備故障中，周光耀在聯(lián)堿裝置高塔和管道爬上爬下、鉆進(jìn)鉆出，經(jīng)過現(xiàn)場大量調(diào)查核實和詳細(xì)數(shù)據(jù)計算，得出了一個創(chuàng)新解決辦法。他提出要控制管壁過飽和度的新概念，并提出不是加大傳熱面積，而是縮小傳熱面積，用提高管內(nèi)流速解決設(shè)備運(yùn)行初期遇到的結(jié)疤問題方案，解決了聯(lián)堿生產(chǎn)裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一道攔路虎。

　　周光耀的學(xué)習(xí)韌勁、鉆研精神、創(chuàng)新理念和負(fù)責(zé)態(tài)度，得到了領(lǐng)導(dǎo)和干部職工的普遍認(rèn)可和充分肯定。他在大連化工廠工作期間，1959年被評為五好團(tuán)員和先進(jìn)工作者，1960年1月被評為青年紅旗手，1962年1月加入中國共產(chǎn)黨，當(dāng)年被評為年度先進(jìn)工作者。

1995年，周光耀參加中國工程院院士大會。

　　刻苦鉆研　創(chuàng)新制堿技術(shù)工藝

　　為適應(yīng)國家三線建設(shè)需要，化工部于1965年將大連、錦西和四川化工企業(yè)的部分設(shè)計人員與西南化工設(shè)計研究院設(shè)計部分合并，在成都成立化工部第八設(shè)計院(簡稱化八院)。周光耀也隨之調(diào)入，成為化八院一名純堿設(shè)計工程師。

　　周光耀說：“技術(shù)創(chuàng)新是設(shè)計工作的靈魂，沒有靈魂就沒有生命，設(shè)計工作如果沒有創(chuàng)新，也就不會有進(jìn)步?！痹谒麖氖录儔A工程設(shè)計的職業(yè)生涯中，始終堅持勤于思索、大膽思考，敢于嘗試新技術(shù)、新工藝、新方法、新模式，成功研發(fā)了多項創(chuàng)新技術(shù)，并把這些創(chuàng)新成果成功運(yùn)用于純堿工程建設(shè)和生產(chǎn)企業(yè)，有力推動了純堿產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)改造。

　　周光耀多次獲得國家科技進(jìn)步獎。

　　其中，自然循環(huán)外冷式碳化塔技術(shù)于1989年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎。國外廠商的對外冷式碳化塔技術(shù)裝置要價過高，周光耀從1979年起就大膽提出自主研發(fā)自然循環(huán)外冷式碳化塔技術(shù)。他白天忙業(yè)務(wù)，晚上和業(yè)余時間搞研發(fā)。找不到現(xiàn)成資料，他就自己動手做模型測試數(shù)據(jù)。經(jīng)過幾年從基礎(chǔ)理論研究到工業(yè)性試驗的艱苦探索，周光耀設(shè)計團(tuán)隊與生產(chǎn)廠家合作，終于研發(fā)成功自然循環(huán)外冷式碳化塔，于1987年投入工業(yè)化生產(chǎn)，并很快被廣泛推廣應(yīng)用。這項重大技術(shù)屬于國內(nèi)首創(chuàng)，主要性能指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)外傳統(tǒng)碳化塔，達(dá)到世界先進(jìn)水平，于1988年獲化工部科技進(jìn)步二等獎，1989年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎。

　　聯(lián)堿工程設(shè)計新技術(shù)于1990年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。周光耀設(shè)計成功中國第一套具有完全獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的聯(lián)堿裝置，解決了水平衡問題。該項設(shè)計新技術(shù)運(yùn)用于四川成都新都氮肥廠年產(chǎn)4萬噸聯(lián)堿工程，并于1990年12月獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

　　隨后，周光耀帶領(lǐng)設(shè)計團(tuán)隊采用多項新技術(shù)、新工藝和新型大型設(shè)備，研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的年產(chǎn)60萬噸純堿裝置新技術(shù)，運(yùn)用到多家大型純堿生產(chǎn)企業(yè)，收到顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。該技術(shù)于1996年獲化工部科技進(jìn)步一等獎，1998年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

　　另外，周光耀帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的大型綠色低碳純堿技術(shù)成為國家重點推廣的低碳技術(shù)。從2006年起，周光耀帶領(lǐng)設(shè)計團(tuán)隊研發(fā)成功第三代聯(lián)堿技術(shù)，即大型綠色低碳純堿技術(shù)，使得純堿清潔生產(chǎn)水平大幅度提升，聯(lián)堿法(輕質(zhì))純堿能效標(biāo)桿水平為160千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，基準(zhǔn)水平為200千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。綜合能耗國際領(lǐng)先，較能效標(biāo)桿水平降低16.87%。成達(dá)公司設(shè)計中鹽昆山公司的單位綜合能耗為132千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸純堿、江蘇華昌化工公司的單位綜合能耗為133千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸純堿，這兩家企業(yè)連續(xù)多年成為純堿行業(yè)能效領(lǐng)跑者。該技術(shù)已入選2025年《國家重點推廣的低碳技術(shù)目錄(第五批)》。

　　周光耀還獲得多個省部級和行業(yè)科技進(jìn)步獎。

1999年，周光耀在辦公室研究設(shè)計新型碳化塔。

　　其中，新型變換氣直接制堿碳化塔技術(shù)于2000年獲得純堿行業(yè)科技進(jìn)步一等獎。采用變換氣直接制堿，是直接將變換氣送入聯(lián)堿碳化塔，在碳化塔內(nèi)同時實現(xiàn)變換氣脫碳和生成碳酸氫鈉兩個過程。針對二氧化碳分壓達(dá)不到濃氣制堿指標(biāo)，周光耀提出加大壓力，同時改變塔體結(jié)構(gòu)進(jìn)而可以承載壓力的設(shè)計，將傳統(tǒng)碳化塔方形水箱改為橢圓形水箱。1971年，周光耀開始新型變換氣制堿技術(shù)的初步研究，并與河北省石家莊聯(lián)堿廠進(jìn)行了合作開發(fā)，經(jīng)反復(fù)演算論證，改進(jìn)了碳化塔塔板結(jié)構(gòu)，南來北往做了多次模擬實驗，于1997年完成最終設(shè)計方案。1999年3月裝置一次試車成功，各項指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計指標(biāo)，于1999年12月通過國家石油和化工局技術(shù)鑒定。這種新型外冷式變換氣制堿碳化塔采用低溫制堿和低溫吸收技術(shù)，將碳化系統(tǒng)壓降降低至0.3Mpa左右，且結(jié)構(gòu)簡單，大型化后生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大而占地面積減小，自動化水平提高，操作簡便，能耗降低。這是我國獨創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù)流程，在合成堿領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平，并很快得到廣泛的推廣應(yīng)用。在短短幾年間，我國變換氣制堿年總產(chǎn)量由10多萬噸躍升到200萬噸以上。2000年，該項技術(shù)獲純堿行業(yè)科技進(jìn)步一等獎。

　　另外，周光耀和團(tuán)隊研發(fā)設(shè)計的大型冷、鹽析結(jié)晶器和無角閥外冷碳化工藝分別獲純堿行業(yè)2006年度、2007年度科技進(jìn)步二等獎，華昌純堿項目環(huán)保型制堿外冷碳化塔清洗新工藝及單系列大型氯化銨結(jié)晶單元于2008年獲四川省科技進(jìn)步三等獎，聯(lián)堿法純堿工藝技術(shù)改進(jìn)及設(shè)備大型化技術(shù)于2012年獲化工行業(yè)科技進(jìn)步一等獎，以液相為連續(xù)相的碳酸化反應(yīng)核心裝備技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用于2022年獲四川省科技進(jìn)步三等獎。

　　周光耀還有一些研發(fā)成果和技術(shù)專利在業(yè)內(nèi)引起反響。比如低濃度窯氣直接加壓碳酸化制堿技術(shù)，打破了國外普遍認(rèn)為的天然氣燒石灰窯不能用于純堿生產(chǎn)的傳統(tǒng)認(rèn)知，奠定了低濃度二氧化碳碳酸化利用的理論基礎(chǔ)，為實現(xiàn)低成本二氧化碳捕集及固定提供了技術(shù)路線，并成功實現(xiàn)工業(yè)化。

　　在專利方面，自然循環(huán)外冷式碳化塔技術(shù)于1989年獲中國發(fā)明專利；外冷變換氣制堿清洗工藝于2009年獲中國發(fā)明專利，并在2013年獲第15屆中國專利優(yōu)秀獎。

　　此外，他還發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文，出版發(fā)行2部學(xué)術(shù)著作。1992年10月，周光耀獲得國務(wù)院政府特殊津貼。1995年7月，周光耀當(dāng)選中國工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部院士，成為化工部所屬設(shè)計院第一位中國工程院院士。

2000年9月，周光耀在巴基斯坦奧林比亞公司，正在做用球檢查返堿管堵塞部位前的準(zhǔn)備工作。

　　不懈攀登　建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效工程

　　周光耀給自己定下了4個字的人生準(zhǔn)則：攀登、求實。他說：“攀登就是人的一生應(yīng)是不斷攀登的過程，登上一個高度后又要繼續(xù)攀登下一個高度;求實就是老老實實做人，踏踏實實做事?！彼炎约旱倪@一人生準(zhǔn)則，貫穿到了純堿技術(shù)工藝研發(fā)和工程項目設(shè)計的全過程，把自己創(chuàng)新研發(fā)的先進(jìn)高效、低碳綠色技術(shù)運(yùn)用到純堿工程項目建設(shè)中，推動了我國純堿產(chǎn)業(yè)的大型化和現(xiàn)代化。

　　1968年，化八院承擔(dān)四川省自貢市鴻鶴化工總廠聯(lián)堿工程設(shè)計任務(wù)，周光耀擔(dān)任該工程設(shè)計總負(fù)責(zé)人。從1968年開始到1971年，他組織設(shè)計團(tuán)隊成功設(shè)計出我國第一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的聯(lián)堿裝置——年產(chǎn)10萬噸純堿鴻鶴聯(lián)堿工程，并于1975年9月建成投產(chǎn)。該工程系氨堿改聯(lián)堿并擴(kuò)建，技術(shù)難度很大，在工程設(shè)計上實現(xiàn)了大型獨立聯(lián)堿廠的水平衡，采用廉價煙道氣作為碳化清洗氣氣源，增加純堿產(chǎn)量7%~10%，在國內(nèi)均屬首次，達(dá)到國際先進(jìn)水平。工程投產(chǎn)后，解決了廢氣污染問題，節(jié)約了冷卻水。該設(shè)計于1981年被評為20世紀(jì)70年代國家優(yōu)秀設(shè)計獎和化工部優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎。

　　隨著20世紀(jì)60年代大連化工廠、鴻鶴化工總廠和青島堿廠等大型聯(lián)堿裝置的建成投產(chǎn)，我國純堿產(chǎn)量迅速增加，到20世紀(jì)60年代中后期全國純堿年產(chǎn)量突破了100萬噸大關(guān)。

　　改革開放以后，國民經(jīng)濟(jì)迅速恢復(fù)和發(fā)展，純堿需求快速增長。為解決純堿長期進(jìn)口和供不應(yīng)求的局面，國家從20世紀(jì)80年代初期開始籌建山東濰坊、河北唐山和江蘇連云港三大堿廠。

　　在三大堿廠的設(shè)計建設(shè)中，周光耀作為工程設(shè)計總負(fù)責(zé)人之一，主管工藝生產(chǎn)裝置設(shè)計。在他的帶領(lǐng)下，設(shè)計團(tuán)隊齊心協(xié)力，在國內(nèi)第一次采用石灰純堿法精制鹽水、內(nèi)冷吸氨、固相水合法制重灰、流化床涼堿、筒倉散存純堿、蒸汽多級利用等新工藝、新技術(shù)，采用了大型高效澄清桶、大型內(nèi)冷吸氨塔、大型異徑碳化塔、大型不銹鋼濾堿機(jī)、大型鋼制蒸氨塔、大型化灰機(jī)、大型國產(chǎn)輕灰煅燒爐、大型自身返堿重灰煅燒爐、大型離心式真空機(jī)及壓縮機(jī)和平板換熱器及螺旋板冷凝器等一批大型高效的主體設(shè)備，裝置的露天化、一體化、自動化、機(jī)械化水平等都有顯著提升。

　　濰坊純堿廠初步設(shè)計于1984年12月基本完成，1986年4月開工建設(shè)，1989年7月建成投產(chǎn)。唐山堿廠于1986年9月開工建設(shè)，1989年9月氨堿裝置投料試車一次成功，成為國內(nèi)首個完全依靠自主技術(shù)成功設(shè)計完成的大型氨堿廠。該廠年產(chǎn)60萬噸氨堿裝置于1995年獲化工部優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎。連云港堿廠于1986年9月開工建設(shè)，1989年10月建成投產(chǎn)。

　　三大堿廠的建成投產(chǎn)，推進(jìn)了中國純堿工業(yè)大型化進(jìn)程，提升了中國純堿工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，大幅度增加了純堿產(chǎn)量。到1991年，我國結(jié)束了長期大量進(jìn)口純堿的歷史，中國由純堿進(jìn)口大國一舉變?yōu)榧儔A出口國，改變了世界純堿工業(yè)產(chǎn)能格局。

2016年3月，周光耀在中鹽昆山聯(lián)堿項目現(xiàn)場查看新塔運(yùn)行情況。

　　2016年3月，位于江蘇蘇州的中鹽昆山聯(lián)堿項目開車在即，年過八旬的周光耀和設(shè)計團(tuán)隊共同前往蘇州昆山，對開車前期工作進(jìn)行指導(dǎo)。抵達(dá)昆山當(dāng)天，他就直奔項目現(xiàn)場。當(dāng)時昆山下著連陰雨，他戴上安全帽，徑直向38米高的碳化塔走去，走上塔周圍的鋼梯將身體探向塔外，查看塔的周邊情況，還不時用手摸摸管壁溫度。事后大家問他，為什么在那么高的地方還不顧危險探出身體親自觸摸感受設(shè)備。他說：“因為這次碳化塔結(jié)構(gòu)是經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)的，必須在現(xiàn)場親自感受，才能明白現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行與設(shè)計工況是否一致，對開車前每一個環(huán)節(jié)的檢查都馬虎不得。”

　　在中控室，周光耀發(fā)現(xiàn)DCS中心中控臺顯示的數(shù)據(jù)與之前計算的理論數(shù)據(jù)有偏差，當(dāng)時大家都沒找到原因所在。他一夜沒睡，一直在反復(fù)思考問題原因和解決辦法。吃過早飯，他又同設(shè)計團(tuán)隊和業(yè)主去了現(xiàn)場，終于查出問題所在。結(jié)合業(yè)主提出帶濾機(jī)下面的管道系統(tǒng)需要進(jìn)行改進(jìn)的意見，他中午沒有休息，抓緊時間調(diào)整方案、進(jìn)行計算、修改圖紙，最終將所有問題全部解決。2016年3月17日，年產(chǎn)60萬噸純堿的昆山項目竣工投產(chǎn)。該項目于2020年10月獲四川省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計二等獎。

　　由周光耀主持獲獎的聯(lián)堿工程項目還有：新都氮肥廠年產(chǎn)4萬噸聯(lián)堿工程設(shè)計于1989年獲國家優(yōu)秀設(shè)計金質(zhì)獎；江蘇華昌化工公司年產(chǎn)20萬噸聯(lián)堿項目于2008年獲化工行業(yè)優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎，2009年獲國家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎；四川樂山和邦化工公司年產(chǎn)60萬噸聯(lián)堿項目于2011年獲化工行業(yè)優(yōu)秀設(shè)計獎。

2003年9月，周光耀向同行介紹新型碳化塔技術(shù)。

　　在周光耀的帶領(lǐng)下，成達(dá)公司設(shè)計團(tuán)隊不僅在國內(nèi)取得了顯著成就，在世界舞臺也充分展現(xiàn)出中國純堿技術(shù)的競爭實力。1991年，成達(dá)公司承接第一個海外純堿EPC項目印尼年產(chǎn)15萬噸聯(lián)堿成套技術(shù)及設(shè)備出口項目，將我國純堿技術(shù)首次帶入國際市場，成為當(dāng)時中國化工以多項專有技術(shù)帶動成套設(shè)備出口創(chuàng)匯的最大裝置，在化工設(shè)計行業(yè)起到了示范帶頭作用。2006年，成達(dá)公司總承包建設(shè)烏茲別克昆格勒年產(chǎn)10萬噸純堿廠，并于2016年擴(kuò)建到年產(chǎn)20萬噸。此項目采用周光耀團(tuán)隊獨創(chuàng)的氣燒窯低濃度二氧化碳直接加壓碳化技術(shù)并首次實現(xiàn)工業(yè)化，可顯著簡化流程、減少投資、降低運(yùn)行成本，具有明顯的競爭優(yōu)勢。2023年，運(yùn)用周光耀開發(fā)的純堿工藝技術(shù)總承包沙特純堿及氯化鈣項目一次性投產(chǎn)成功，實現(xiàn)氨堿工藝蒸餾廢液零排放，標(biāo)志著整個化工裝置采用中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、中國裝備制造進(jìn)入中東市場。

　　截至目前，成達(dá)公司已在國內(nèi)外承建近70個純堿項目，總產(chǎn)能占全國純堿產(chǎn)能的1/3以上。

　　(圖片由黃靜提供)