来源：东方头条 时间：2019-10-10 15:07:29
——石科院重大科技成果掠影
文/杜诗画
在北四环学院路一片静谧的大院里，中国石化石油化工科学研究院就坐落于此。这所成立于共和国初创时期的科研机构，至今已走过64年的发展历程，见证和参与了中国现代炼油化工行业从无到有、从弱到强的崛起之路。石科院以满足国家重大需求、服务企业现实需要为己任，自力更生、艰苦创业，锐意进取、开拓创新，与石油同行、与科学相伴、与祖国共进，在每一个阶段都发挥出重要作用，彰显出大国重器的支柱力量。
深度催化裂解技术走向世界
上世纪八十年代，我国石油产量已达一亿吨，中央提出用好一亿吨油的要求。
丙烯是化工行业三大合成材料的基本原料，广泛应用于生产重要有机化工原料、合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品，当时的生产主要依靠蒸汽裂解和催化裂化。受原油加工量以及装置能力所限，丙烯产量远远满足不了市场需求。
石科院专家结合相关研究经验分析认为，用石脑油蒸汽裂解生产烯烃，原料匮乏，且我国原油性质普遍偏重，轻质油含量低，以重质馏分油为原料通过催化裂解增产轻烯烃成为解决丙烯短缺的最佳选择。此想法得到了中国石化的支持，石科院科研团队立刻开展技术攻关，以工艺开发为主导，研制新催化材料，满足工艺要求，成功开发出以重质油为原料生产低碳烯烃的催化裂解新工艺(DCC)，可最大限度生产丙烯。经专家鉴定，该工艺属国际首创，拥有自主知识产权，有效缓解了与日俱增的丙烯需求压力。
1991年DCC技术获国家发明专利金奖，1995年被评选为当年唯一一项国家技术发明一等奖。1997年，DCC技术许可泰国TPI公司，实现中国炼油技术出口零的突破。目前，石科院DCC技术已许可出口到泰国、沙特、印度等国7套装置，其中沙特Petro Rabigh公司460万吨/年装置是全球最大的DCC装置，DCC技术也被国际业界誉为“丙烯发生器”。
在DCC技术基础上，石科院科研团队继续深入探索催化裂化技术，结合国家经济发展和市场需求，不断地改造工艺和设备，开发出一系列催化裂化家族技术，使得中国石化在该领域内至今仍保持世界领先水平，在原油深加工和向石油化工延伸过程中发挥了重要作用。
绿色化工技术助力可持续发展
上世纪九十年代，绿色化学的理念已逐渐兴起，科研人员开始关注如何从源头根治环境污染。
己内酰胺作为重要的有机化工原料，是生产化学纤维和工程塑料的单体。但因未掌握关键生产技术，国内己内酰胺装置只能依靠进口，生产成本高、产品质量差，装置小、流程长、工艺复杂，且伴随着严重的环境污染。
为了克服这些弊端，石科院科研团队突破传统技术思路和现有技术基础，历经20年攻克己内酰胺生产的核心技术——环己酮肟制备和己内酰胺产品精制，成功开发出己内酰胺绿色生产技术。该技术将新型催化材料与化学工程和反应途径进行集成创新，简化了生产流程，原子利用率大幅提升，“三废”排放量显著减少，成本降低，产品质量显著改善，实现化学品生产与环境保护的绿色协调可持续发展。其中，“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成”获2005年唯一的国家技术发明一等奖，“环己酮氨肟化路线己内酰胺生产工艺成套技术”获2009年国家科技进步二等奖，“催化氧化新材料——空心钛硅分子筛”获2010年国家技术发明二等奖，一系列重量级奖项创造了石化领域科技自主创新的又一个范例。
环氧丙烷是精细化工产品的重要原料，其衍生物广泛应用于建筑、汽车、食品及医药等行业。长期以来，国内传统环氧丙烷生产方式工艺复杂，设备腐蚀和环境污染严重，采用双氧水与丙烯一步法合成环氧丙烷(HPPO)工艺简单，主要副产物为水，绿色环保，但技术难度大，且被美德两国垄断。
经过十多年的不懈努力，石科院科研团队攻克一系列技术难关，终于在2018年完成HPPO全套技术开发，工业装置实现了安全稳定、满负荷、长周期运行，产品质量超过国标优级品标准。该技术的成功开发将为环氧丙烷工业生产技术带来新的变革。
清洁燃料生产技术满足企业需求
上世纪末，国内汽车产业快速发展，尾气污染等环境问题也随之而来，迫切需要生产低硫、低烯烃的清洁汽油和低硫、低芳烃的清洁柴油。1999年末至2000年初，在短短两个月内，国家接连颁布车用汽油和柴油国一标准，正式拉开车用燃油质量升级的大幕。从国一到如今的国六，燃油标准要求日益严格，升级步伐不断加快，使我国炼油工业面临巨大压力。
在这场油品质量升级大考验中，石科院结合生产原料、装置和产品结构等特点，开发出一系列清洁燃料生产技术。针对清洁汽油生产，为降低汽油烯烃含量，研究开发了具有优异重油转化能力的降烯烃催化裂化催化剂(GOR系列)、多产异构烷烃的催化裂化新工艺技术(MIP)等，可在降低汽油烯烃的同时减少辛烷值损失;为降低汽油硫含量，研究改进S Zorb催化汽油吸附脱硫技术，开发出性能更优的国产吸附剂。针对清洁柴油生产，研究开发系列柴油加氢催化剂(RN、RS系列)及工艺技术等，实现超低硫柴油产品的生产。其中，“RN-1加氢精制催化剂及工艺”获1991年国家科技进步一等奖，生产清洁燃料加氢精制催化剂、MIP技术、生产汽油组分并增产丙烯的催化裂化技术(MIP-CGP)分别获得2001、2004、2006年度国家科技进步二等奖。
近年来，国内汽油市场需求增长逐渐高于柴油需求增长，降低柴汽比、适应产品结构调整，成为炼油企业面临的新挑战。为此，石科院成功开发出选择性加氢-催化裂化生产高辛烷值汽油或轻质芳烃技术(LTAG)，可将低价值的劣质柴油转化为高价值的高辛烷值汽油或化工原料轻质芳烃。
石科院的一系列清洁燃料生产技术在炼化企业得到大面积推广应用，帮助企业应对挑战、转危为机。从国一到国六，仅用十几年时间走过了西方国家历时几十年的油品质量升级换代之路，产生了显著的经济效益和社会效益。
高效环保芳烃技术破解粮棉争地矛盾
曾经，“的确良”引领了一个时代的服装风潮。“的确良”即涤纶，学名聚酯纤维，在现代纺织业中被广泛使用。对二甲苯(简称PX)作为生产聚酯纤维的主要原料，是用量最大的芳烃品种之一。长期以来，我国对二甲苯消费量连年增长，自给率仅为50%。没有化纤，就要靠与粮食争地来种植棉花满足穿衣需求。而我国芳烃生产装置完全依赖国外技术建设，不仅每年需要支付高昂的技术引进费用，在装置扩能和改造方面也受制于人，开发自主芳烃成套技术成为几代石化人的梦想。
自上世纪七十年代开始，石科院先后研发出催化重整、芳烃抽提、二甲苯异构化等技术，但最关键的技术——PX吸附分离技术一直未能掌握。2009年，中国石化组织石科院、SEI、相关炼化企业等多家单位成立了强大团队，集智攻关，终于彻底攻克吸附分离工艺所有技术难题。2013年，依靠中国石化自主研发的芳烃工艺技术在海南炼化60万吨/年芳烃联合装置顺利投产，成功补上了芳烃成套技术最后一块缺板，使中国成为全球第三家掌握该技术的国家，实现了从跟跑者到领跑者的跨越。
芳烃成套技术资源利用率和转化率高、能耗低，所建装置各项环境监测指标全面优于排放标准，有效破解粮棉争地的死局，保障了纺织业的原料供应和产业链完整，将穿衣问题永远留在人们的回忆中，成为历史的印记。2015年，中国石化“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目获得国家科技进步特等奖。
截至目前，石科院共获得国家级奖励133项，其中，国家最高科学技术奖1项、国家技术发明一等奖2项、国家科技进步特等奖2项、国家科技进步一等奖8项，以实际行动守护了“用知识报效国家，用创新振兴石化”的初心与使命。
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