• 强化技术攻关 助力油品质量持续升级

    随着国家环保力度加大,油品质量升级步伐不断加快。中国石油作为国家能源支柱,一直致力提供更加清洁的能源,近年来,实现了油品质量从国Ⅲ到国Ⅵ的“三连跳”。

    作为集团公司下游领域重点实验室之一,清洁燃料重点实验室支撑了中国石油油品质量升级及炼油系列催化剂技术快速转化。目前已逐渐成为中国石油加氢技术重大项目研发、重大成果转化、高素质人才培养以及对外合作交流的高水平研发平台。

    在汽油质量升级方面,实验室开发了高选择性催化汽油加氢脱硫系列催化剂、重汽油芳构化辛烷值恢复催化剂;构建了分段加氢脱硫、烯烃定向转化新工艺;配套开发了催化汽油脱砷技术、免活化器外预硫化技术,形成了“催化汽油预加氢-轻重汽油切割-重汽油选择性加氢脱硫-接力脱硫/辛烷值恢复”成套技术(PHG、M-PHG/PHG-M、GARDES),攻克了同步实现催化汽油深度脱硫、大幅降烯烃、保持辛烷值这一重大技术难题,成为公司国Ⅴ、国Ⅵ汽油质量升级的主体技术,已在国内16套装置成功应用,为公司汽油质量升级提供了强有力的技术支撑。“满足国家第四阶段汽车排放标准的清洁汽油生产成套技术开发与应用”荣获2015年国家科技进步二等奖。“满足国Ⅴ标准汽油生产系列成套技术有效支撑汽油质量升级”“国Ⅵ标准汽油生产技术工业化试验取得成功”分别获评为2016年、2017年中国石油十大科技进展。

    在柴油质量升级方面,实验室完成功能结构材料改性的催化剂制备技术、活性金属络合制备技术等关键技术攻关,形成PHF、PHD两大系列柴油加氢精制催化剂牌号,在进行超深度脱硫的同时实现了对氮化物和芳烃的有效脱除,为集团公司清洁柴油质量升级提供了重要技术支持。“十三五”期间在催化剂活性及生产成本上持续改进升级,催化剂市场竞争力显著提升。2010年以来,在中国石油柴油加氢精制装置市场占有率达到40%,在中国石油国Ⅴ/国Ⅵ柴油质量升级过程中发挥了技术主体作用。

    在润滑油加氢异构方面,针对高蜡原料蜡含量高、重质基础油“浊点”不达标的技术问题,实验室从加氢异构反应机理入手,针对分子筛择形异构功能,自主开发出了一维短轴纳米分子筛,并采用沸石分子筛材料非选择性活性位点覆盖技术,颠覆了加氢裂化与加氢异构的反应活性比例,提高了催化剂的异构化选择性,实现了高含蜡原料的深度异构降凝。

    以满足更高标准清洁燃料质量升级为方向,以减油增化、提质增效、高质量发展为目标,以清洁燃料系列加氢催化剂制备技术创新为着眼点,“十四五”期间,清洁燃料重点实验室将在核心技术、关键材料和基础理论方面持续加大研发力度。同时,完成满足更高标准的清洁汽柴油生产成套技术、轻质烃类高效转化生产高辛烷值组分系列技术及轻质油品高效转化生产低成本化工原料技术等多个平台技术的建设,形成催化汽油加氢改质及选择性脱硫成套技术、减油增化系列生产技术、柴油及航煤加氢精制改质系列成套技术、多产化工原料及航煤等柴油加氢裂化系列技术等四大类成套技术,实现催化剂加氢活性提高、催化剂成本降低,大幅提高自有技术市场竞争力,建成国内领先、具有国际竞争力的清洁燃料科研基地。

  • 马安

    石油化工研究院副院长

    近年来,清洁燃料重点实验室围绕集团公司在油品质量升级方面的重大需求,开展应用基础理论研究、加强超前共性和关键技术的研发、推进技术成果转化,研发出一系列清洁燃料生产技术,加快了集团公司在清洁燃料领域的技术进步,助力中国石油实现从国Ⅳ、国Ⅴ到国Ⅵ的汽柴油质量升级。

    清洁燃料重点实验室根据主攻方向不同特点,通过自主研发、联合攻关、重点突破,实现了PHG/M-PHG催化汽油加氢技术、PHF/PHD-PHU柴油加氢成套技术、润滑油异构脱蜡催化剂等8项成果在近40套装置工业应用,技术服务也取得了令人瞩目的成绩,为公司降本增效、汽柴油质量升级、清洁生产等方面提供了有力的技术支撑,相关技术多次荣获国家及省部级科技进步奖,被评选为集团公司十大进展。经过十余年的发展,实验室已逐步成为中国石油清洁燃料领域技术研发、创新成果转化、市场技术服务、高素质人才培养以及对外合作的高起点平台,促进了中国石油这一特色优势领域的快速发展。 【详细】

  • 汽油加氢技术团队:

    科技创新不是一蹴而就的,面对我国清洁汽油标准的飞速升级,汽油加氢研发团队勇挑重担,探索创新不止步。

    良好的顶层设计及团队合作是加快技术研发效率的良药,从企业升级需求出发,分析问题源头,找出矛盾所在并逐一攻破是项目研发必经之路。项目组针对催化汽油深度脱硫、降烯烃、保持辛烷值三者难以同时实现的技术难题,针对不同降烯烃、脱硫需要的企业,设计不同催化剂体系及工艺路线。对于脱硫为主的企业,寻找脱硫同时如何减少烯烃饱和(即提高脱硫选择性)的关键问题所在;对于脱硫、降烯烃为主的企业,分析如何在脱硫同时实现烯烃高效转化。在此基础上,有针对性地开展系列催化剂及组合工艺研究,开发出满足不同企业需求的催化汽油加氢脱硫改质升级技术(PHG/M-PHG)。

    正是这种坚持问题为导向的研发思路,加速了技术创新步伐,形成了开发-应用-推广-再创新的良性循环,构建了灵活、高效的国Ⅴ/国Ⅵ清洁汽油生产技术平台,为企业提供先进技术支持,有力支撑了汽油质量升级。

    柴油加氢技术团队:

    科研工作充满未知的神秘和解密的乐趣,但败兴而归也时常有之,对我们而言“科研是一辈子的事”丝毫不夸张。柴油加氢精制PHD系列催化剂经历了十年的研发攻关才走向市场,离不开科研工作者十年如一日的坚持和脚踏实地攻关的韧性。科研工作没有捷径,必须耐得住寂寞,坐得了冷板凳,踏踏实实地解决问题。

    抓住机遇,迎难而上。2019年,以集团公司炼化转型升级为契机,PHD-112催化剂从实验室走向工业应用。抚顺石化120万吨/年柴油加氢装置的原料是100%二次加工油,硫氮含量高、密度大、加工难度高,且装置的氢气量有限、氢分压低,对精制剂的脱硫脱氮性能要求非常高。面对上述技术难题,柴油加氢团队迎难而上,通过对原料油性质、反应机理、工艺条件的全面分析,针对装置的原料特点及现有工艺条件,开发出具有高脱氮活性的PHD-112柴油加氢精制催化剂,填补了国内市场的技术空白,为中石油炼化转型升级提供了技术支撑。

    保持仰望星空的市场敏感度。目前中石油柴油加氢催化剂的加氢性能,已达到国际先进水平,满足目前生产硫含量小于10mg/kg、多环芳烃含量小于7wt%国Ⅵ柴油的生产需要。今后催化剂研发需要在基础理论研究、模拟计算和数字化等方面深耕力作,形成全生命周期的催化剂研发产业链。为企业提供“一厂一策”的高效、快速综合解决方案,为企业提质增效工作提供新的技术支持。

    润滑油加氢技术团队:

    提高认识是人类永无止境的追求,每次的实践和应用过程总是会有这样或那样的问题,要针对每个问题追根溯源,找到合适的解决途径。以“浊点”不达标的问题为例,浊点并不是一个真正的科学问题,而是一个表象。从大量的工业运行数据和庞杂的实验证据,通过慎重和缜密的分析,浊点产生的主要原因是催化剂转化率不足而导致原油中未转化的残存蜡进入了产品造成蜡的凝结,进而造成浊点回升。

    那么如何进一步提高催化剂的转化率,在高转化率反应条件下,副反应如何控制,又成了新的技术问题。因此还是要从催化剂设计角度,从微观甚至是从分子级别去思考,假设自己是一个分子,将如何经历这个反应历程。于是找到产生副反应而导致异构选择性降低的症结,对催化剂再进一步修正。尽管在改进的过程中,催化剂的高活性会受到削弱,但还是要从主次矛盾中找到能够平衡的一面最终实现高活性与高异构选择性的统一,并最终攻克浊点不达标的技术问题。

    在这个研发过程中,团队人员各抒己见、相互协作、攻坚克难,对润滑油加氢异构化过程都有了全新的认识和思想上的提升。打造出了一个业务能力强、有凝聚力和战斗力的队伍。在促进产业进步和高质量发展的基础上,团队也实现了自我价值与人生价值。

    版权所有:中国石油新闻中心‖京ICP经营许可证010289号‖国新网许可证1012006016号

    专题策划:王晓雪 专题制作:杨娜