熊尚元先生是我国炼油工业的开拓者之一,海峡两岸石油界公认的炼油专家。他艰难而辉煌的石油生涯记录了我国早期炼油工业的历史,让我们看到了炼油工业的脚步如何从沼泽中一步步走来,为今天的壮丽奠定了坚实的基石。
初入沁园燃料研究室
熊尚元先生1911 年出生于四川省万县,其父熊国璋是清末民初著名的学者、教育家,中年放弃京城国史馆编修的前程,毅然回到家乡办学,先后二十余载,声名远播。熊尚元承继了父亲崇学尚德的品行,于1929 年考入清华大学化学系。
1933 年熊尚元毕业,恰逢他老师高崇熙的同学金开英创办主持的地质调查所沁园燃料研究室步入研究正轨,便由高崇熙介绍成为中国炼油第一人金开英的属下。这是熊尚元一生最为得意的机遇,地质调查所是民国初年中国最负盛名的科学机构。在所长、大科学家翁文灏的领导下,每一位研究员都是科学界杰出的人物,这为熊尚元奠定了宽广的人生道路。
由于当时我国发现的石油极少而煤矿丰富,燃料研究室的课题便主要针对煤化油、植物油提炼燃料油的研究,金开英将其分为四个课题组:低温干馏,把煤干馏分成油和煤炭;将一氧化碳和氢用触媒合成汽油;氢化石炭;植物油提炼轻油。前三个课题就是煤化油的化学过程。熊尚元负责合成汽油的研究。熊尚元回忆说,当时的研究主要是实际的应用,用以解决国家缺少燃料油的现状。列强中缺少石油资源的国家都在进行煤化油的研究,尤其德国已将煤化油的研究转化为工业,遥遥领先于世界。熊尚元深感肩上国家赋予的重担,鞠躬尽瘁投身课题的研究,在很短的时间内获得成果,并选择国内最适合煤化油的煤矿产地。翁文灏主持资源委员会工作后,即派金开英赴德国商议购买煤化油的设备。熊尚元切盼金开英凯旋带回设备,以展他工业报国的理想。
中国最早的炼油工程师
由于战争的阴云,金开英的德国之行无功而返,回国时抗战已经爆发,地质调查所随政府南迁武汉,煤化油的研究也随之搁浅。面对日军封锁沿海,依赖进口的燃料油奇缺,已就任资源委员会主任的翁文灏想到燃料研究室进行的植物油提炼轻油的研究,又恰逢桐籽油等植物油因战争难以外销出售,便决定由金开英主持建设植物油提炼轻油厂,以解战时之需。熊尚元与燃料研究室的所有员工一道全力投身工厂的建设,厂址便是熊尚元与同事邹明跟随金开英从长沙到重庆,在嘉陵江边的小龙坎石门购入的。
植物油提炼轻油厂不久改为动力油料厂,金开英任厂长。因为中断煤化油的研究,熊尚元被任命为主持工厂生产的主管工程师,这使得他虽然离开研究岗位,却开启了炼油生涯,虽然炼的不是石油,但在炼油第一线实践和掌握现代化炼油装置,使他当之无愧地成为中国最早的炼油工程师。在物资极其缺乏的抗战大后方,建厂极为艰难,边设计,边寻找订购材料,边制造,边组织装配设备,一切都是自力更生。
动力油料厂1938 年6 月动工,直到1939 年12月才投入生产。这是中国人首次完全依靠自己的力量制造的炼油装置。投产后,由于材料质量的低劣,设备事故不断,熊尚元组织技术力量攻克了一个又一个的难关,使生产逐渐走向平稳。由于设备简陋,裂化时产生的丙烯醛弥散厂区,辛辣刺鼻的气体令人泪流不止,眼疾不断,但为了支援抗战,每个员工都毫无怨言,而熊尚元不仅每日巡视工厂,更是像普通员工一样到车间轮值倒班。试投产的第一年,共生产汽油51 立方米,煤油22 立方米,柴油328 立方米,润滑油81 立方米,擦枪油14 立方米,全部供应给抗战军方。由此,熊尚元的名字也开始在资源委员会内被人熟悉起来。行文至此,不能不介绍熊尚元的妻子范希孟女士。范希孟是我国石油工业开创时期凤毛麟角的女石油专家,与熊尚元是清华同班同学, 在校期间热恋,1933 年毕业后俩人同入资源委员会,范希孟到冶金室工作,并于1935 年结婚。抗战爆发,政府迁都重庆,范希孟先到重庆钢厂,后在金开英的帮助下调到动力油料厂燃料研究室与熊尚元团聚。她的首要贡献是对玉门油矿试采的原油进行了系统科学的化验评价,开创了我国评价原油的历史。1945 年初随熊尚元到玉门油矿,任炼厂化验室主管工程师。
1951 年6月,受石油管理总局之命带队到中科院大连石油研究所,开展炼油科研工作。当时的科研设备极为简陋,但范希孟善于因陋就简,在艰苦的条件下取得众多科研成果,尤其对汽油防胶剂试制的成功,达到国际先进水平,为百废待兴的新中国建设作出了重要贡献。令人扼腕的是,1954 年10 月,因专事工作,静脉炎突发破裂,不幸逝世,年仅44 岁。
我国首位炼油专业工程师
民国时期,由于我国石油工业极为薄弱,炼油工业也是玉门油矿开发后才出现的,因此所有工科大学均没有石油和石油炼化专业,所学课程也只是极为简单的知识性介绍。至1945 年,全国没有一位专修石油炼化的大学生,即使金开英两次赴美学习化学工程,也非石油炼油专业。
抗日战争进行到相持阶段后,为了加快大后方的建设和胜利后国家的重建,翁文灏深感掌握各方工业技术人才的缺乏,便与美国联系选派一批有成就和有五年以上实践经验的优秀工程师到美国深造,学期两年。所选人员由资源委员会所属工矿单位推荐,翁文灏亲自考核挑选,最后选定26 个专业的31 人。这31 个人归国后均成为国家建设的中坚,即使海峡两岸分隔后,也是两岸经济建设的俊彦,其中张光斗成为我国水电事业的开拓者,孙运璇主持宝岛台湾电力事业,成为台湾经济起飞的主要功臣,曾任“台湾行政院院长”。
石油系统选派5 人,分别是石油地质,孙健初;石油钻采,董蔚翘;石油炼化,熊尚元;输油管道,翁心源;石油机械制造,叶树滋。选择熊尚元专修炼油,不仅因为他师出清华,而且由于主持动力油料厂生产,是当时国内最有实践经验的炼油工程师。玉门油矿炼厂厂长金开英亲自推荐他,并由玉门油矿总经理孙越崎和金开英两人做导师,可见对他的厚望。此次选派留美,翁文灏考虑到这批学员均有较扎实的基础知识,缺乏的是对先进工业的实践认识与操作,因此他与美方协商,学员不去学校学习,全部到工矿实地边学习边实践,请美方帮助联系。美方不仅应诺,而且做了精心的安排。
熊尚元到美国后,由美孚石油公司介绍到伊索炼油厂研修。石油部门选派的五人,其中孙健初成为我国石油地质学的开创者,1952 年死于煤气中毒;董蔚翘成为我国石油钻采工程的开拓者,“台湾中国石油公司副总经理”;叶树滋回国后曾任东北炼厂厂长,1949年后定居美国;翁心源成为我国输油管道事业的开创者,曾任石油部基建司总工程师,后改任情报所副所长,文革中受迫害自杀。留美学习使熊尚元成为我国第一位专修石油炼油工程师,回国后出任玉门油矿炼油厂厂长,开启了他人生最辉煌的时期
。
建成我国第一座热裂炼厂
1945 年初,熊尚元结束学业回国,随即分配到国家惟一的玉门油矿炼油厂工作。他回忆到2,500 公里外大西北戈壁滩上的油矿经历时说:“我们一家五口三月份从重庆动身赴矿,重庆已是春意盎然,但从川北起越走越荒凉,山坡阴处雪还没化,坐在卡车上越走越冷,住在店里平生第一次在衣服上看到了虱子。司机知道我刚从美国留学回来,觉得很奇怪,问我为什么到玉门去?我反而觉得他问得奇怪,在抗日救国的大环境中,那里有石油有炼厂,我又是搞炼油的,去玉门岂不是天经地义?”熊尚元就是抱着为抗日炼油的信念,将全家从重庆迁到玉门老君庙。熊尚元到矿时,金开英正在四台组织建设新的炼油厂,于是便任命他主持新厂的建设。这年九月日本战败投降,金开英受命到台湾接受日伪石油资产,由熊尚元代理厂长。
不久,中国石油总公司成立,金开英出任协理(即副总经理),遂任命熊尚元为玉门油矿炼厂厂长。熊尚元主持炼厂工作后的第一个贡献是,领导建成了我国第一座现代化的热裂炼装置。1941 年, 玉门油矿向美国购买的一套日加工原油能力250 吨的达布斯裂炼设备在运输途中被日军抢掠,随着反法西斯战争的节节胜利,资源委员会又向美方补购了这套装置。设备陆续到矿后,于1946年6 月开工建设。要建成一座现代的蒸馏裂炼厂,光有一套裂炼装置是远远不够的,还需要自力更生修造和拼凑器材。在熊尚元的领导下,全厂员工经过三个月的奋斗,建成蒸馏、裂炼两组炉管、日加工能力220 吨的蒸馏裂炼装置。由于配套装置材料简陋,加之这是我国第一座裂化装置没有任何经验,试车后故障不断。熊尚元不为困难所动,组织技术力量逐一攻关解决。
经过十个月,三次试炼、改装,终于在1947 年7 月16 日正式投产,日炼原油228~257 吨, 辛烷值从53 提高到60。平均炼律汽油33%~35%,比原有设备提高近一倍;煤油达10%;柴油达20%。蒸馏裂炼厂的建成标志着我国炼油工业迈入了一个新时代,熊尚元是开创这个时代的首位功臣。(注:日建台湾高雄建厂蒸馏裂炼装置1949 年后才重建恢复生产。)建真空蒸馏厂生产润滑油是油矿多年的设想,但一直没有实现,熊尚元主持炼厂后便规划建设。由于向美国购买的部分真空蒸馏设备没有到,他决定先建设一座蒸馏厂,目的是既可作为裂炼厂的备用装置,也可为将来的真空蒸馏厂生产提供原料。这个厂全部由技术员自行设计,于1947年3月开工,1948年3月建成。
随后熊尚元又领导建成了拥有26 座油罐的油品库, 可储原油5,620 吨,轻质油5,320 吨,渣油2,150 吨。于此同时,熊尚元以国际化的标准建设化验室,在他的妻子、工程师范希孟的主持下,至1949 年,化验室基本具备了炼油工业的各项化验能力。随着购买的美国设备陆续到厂,真空蒸馏厂于1947 年4 月开工,熊尚元凭借坚忍不拔的毅力,带领员工克服了料想不到的困难,攻克了一道道难关,经两年时间建成投产。至新中国成立前,玉门油矿成为了中国最先进的炼油厂,为新中国炼油工业的发展打下了基础。熊尚元功劳至伟。