○ 文/本刊記者 鄭 丹/聶曉帆
“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”能夠充分利用乙烯資源,大幅降低能耗, 提高煉廠經濟效益。
石化發展,科技先行。新年伊始,在2018年度國家科學技術獎勵大會上,中國石化4項成果摘得桂冠。其中,“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”項目榮獲國家科技進步二等獎。
中國石化上海石油化工研究院(以下簡稱上海院)院長楊為民教授領導的科研團隊與相關企業密切協作,突破多項技術瓶頸,使稀乙烯資源不經精制回收,直接通過催化轉化生成乙苯等化學品,順利實現分離和反應的耦合,不僅能夠大幅降低能耗,而且充分利用了乙烯資源,對提高煉廠經濟效益、拓寬乙烯原料來源及降低乙苯產品的生產成本等均具有重要意義。
“該項目具有完全自主知識產權,已獲得國內外多家公司的認可和應用意向,市場前景廣闊,未來有望走向海外,助力中國石化打造中國創造的技術名片。”楊為民表示。
中國石油石化:楊院長,您好!在您看來,中國石化“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”解決了怎樣的難題?
楊為民:隨著我國經濟的不斷發展,石油進口量與消費量與日俱增,2018年石油對外依存度已經逼近70%,能源安全面臨較大風險。在這種形勢下,創新石油資源利用技術、提高利用率迫在眉睫。經測算,每年我國煉油廠催化裂化裝置(FCC)和深度催化裂解裝置(DCC)的副產含乙烯尾氣高達數千萬噸,折合純乙烯上百萬噸,大多數企業將其作為低品位燃料,造成了資源的嚴重浪費。如果能利用這些稀乙烯生產化工產品,每年可節約大量的石油資源。怎樣更好地利用這些資源,成為石化科技工作者致力于解決的問題。
中國石油石化:如何更好地利用稀乙烯資源,您的團隊做出了怎樣的技術突破?
楊為民:稀乙烯有效成分濃度低,雜質組成復雜,通過精制分離回收乙烯流程長,能耗高且投資巨大,開發增值轉化技術的難度極大,因此需要突破多項技術瓶頸。這一系列原因,讓稀乙烯增值轉化變得高不可攀,困難重重。
為充分高效地利用稀乙烯資源,滿足企業節能降耗需求,上海院科研團隊與石科院團隊密切合作,經過多年不懈努力,在催化材料方面取得了形貌擇向納米MFI分子篩以及多級孔高硅FAU分子篩催化材料等關鍵技術突破。他們開發出低苯烯比稀乙烯制乙苯催化劑,實現了在多家企業的工業應用。結果表明,催化劑具有優良的擴散性能,在維持高轉化率和高選擇性指標基礎上,大幅降低了乙苯生產能耗,烷基化再生周期超過19個月,使用壽命超過3年;烷基轉移催化劑使用壽命達7年以上。在工藝方面,創新選擇性預處理及高效反應分離工藝,大幅提高了資源利用率,物耗、能耗大幅降低,乙烯總回收率達到96%以上;集成創新了節能和大型化成套技術,適應多種稀乙烯原料,增產高端產品。
中國石油石化:“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”如何對石化企業降本增效起到技術支撐作用?

●供圖/中石化上海院
楊為民:為國家和中國石化強化資源利用,幫助企業降本增效,以科技創新助力中國石化高質量發展,一直是上海院科研人的初心和使命。為進一步提升科技創新的支撐引領作用,在中國石化的統一部署下,上海院科研團隊與洛陽工程有限公司、石油化工科學研究院、青島煉油化工有限公司等兄弟單位協力攻關,充分發揮中國石化科研、設計、生產一體化優勢,踏上稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術的研發之旅,整個團隊始終致力于關鍵核心技術攻關,在原始創新之路上奮發前行、不斷求索。
歷經十余年的持續創新,完成了稀乙烯增值轉化制乙苯高效催化劑和成套技術的開發,各項運行指標超越國內外同類技術,整體水平達到國際領先;進一步提升了煉廠催化裂化裝置尾氣等稀乙烯資源的增值轉化和石油資源的利用效率,使之前作為低品位燃料的稀乙烯資源得到高效利用,為企業創造了經濟效益。
中國石油石化:該技術應用顯示經濟效益如何?
楊為民:目前,“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”和催化劑已許可和應用于多家乙苯生產企業,包括世界最大規模30萬噸/年中海石油寧波大榭石化稀乙烯制乙苯裝置,乙苯產量已超過百萬噸/年。近3年累計新增銷售額上百億元,新增利潤數十億元,經濟效益顯著。
中國石油石化:“稀乙烯增值轉化高效催化劑及成套技術”如何促進石化企業綠色發展?
楊為民:資源與環境問題是全球社會經濟發展所面臨的重大挑戰,資源節約是世界發展必須面臨的重大課題。催化劑與成套技術的成功開發和推廣應用,為我國煉油化工企業降本增效、促進資源節約的可持續發展發揮了重要的技術支撐作用。與此同時,該項目對我國煉油及化工綠色技術的創新引領發揮了重要作用,稀乙烯高效增值轉化技術的創新可提高清潔油品新技術的技術經濟性,有效推動我國煉油產業轉型升級,逐漸向綠色發展邁進。
中國石油石化:在提高清潔油品新技術的技術經濟性方面,該技術發揮了怎樣的作用?
楊為民:清潔油品生產新技術,通過加氫過程實現輕質油收率的提升。但是,在加工過程中會導致副產較多的稀乙烯尾氣,資源利用率有待進一步提升來提高技術經濟性。采用稀乙烯增值轉化技術將副產稀乙烯中的乙烯轉化為化工產品,能夠提高資源利用率,增加煉廠的整體經濟效益。同時,引入稀乙烯增值轉化技術能夠優化煉廠的產品結構,提高煉廠產品中化工產品的比例,實現傳統煉廠向化工型煉廠的升級。