大連院深耕煉油評價助力科研開發(fā)

□ 桂興華

（作者單位：大連石油化工研究院）

2021年，大連石油化工研究院開發(fā)的“正構(gòu)烴導(dǎo)向轉(zhuǎn)化的多反應(yīng)區(qū)強(qiáng)化耦合低凝柴油生產(chǎn)技術(shù)”獲得中國石化技術(shù)發(fā)明一等獎。這是多年來大連院堅持不懈走自主創(chuàng)新之路，深耕科研攻關(guān)再對焦、創(chuàng)新創(chuàng)效再突破的成果之一。

圍繞中國石化“一基兩翼三新”產(chǎn)業(yè)格局，大連院立足科研開發(fā)和煉油評價，從“餾分煉油”向“分子煉油”邁進(jìn)。其中，煉油加氫運轉(zhuǎn)評價是科研開發(fā)從實驗室到工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大連院煉油加氫評價基地科研服務(wù)團(tuán)隊不斷深入思考、主動研判、自主創(chuàng)新，拓寬加氫評價的思路和范圍，加強(qiáng)員工專業(yè)訓(xùn)練提升業(yè)務(wù)能力，為加氫技術(shù)研發(fā)和煉油轉(zhuǎn)型升級打下了深厚的基礎(chǔ)。

研發(fā)與評價組建聯(lián)合團(tuán)隊攻關(guān)

“近年來，大連院煉油評價基地深度參與加氫課題研發(fā)，在配合加氫催化劑和工藝開發(fā)過程中提出了很多想法，也積累了豐富的經(jīng)驗。如何適應(yīng)新形勢煉油領(lǐng)域的發(fā)展需要，讓運轉(zhuǎn)評價和油品分析工作跟上科研開發(fā)的新需求？作為中國石化科研單位加氫裂化領(lǐng)域的帶頭人，我深感肩上責(zé)任重大?！奔瘓F(tuán)公司高級專家彭紹忠感慨道。

柴油加氫裂化技術(shù)生產(chǎn)化工原料是“油轉(zhuǎn)化”的重點研究領(lǐng)域。開發(fā)適宜的加氫裂化技術(shù)、提高柴油加氫裂化生產(chǎn)化工原料過程反應(yīng)選擇性是其中的重點和難點。柴油餾分分子與蠟油餾分分子組成、結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化規(guī)律與傳統(tǒng)蠟油轉(zhuǎn)化過程存在較大差異，無法照搬以往的經(jīng)驗，需要重新認(rèn)識柴油餾分轉(zhuǎn)化規(guī)律和構(gòu)建催化劑體系。

大連石油化工研究院科研人員在討論加氫裂化催化劑研發(fā)。王曉峰 攝

按照中國石化“十條龍”攻關(guān)項目“加氫裂化裝置大型化及節(jié)能優(yōu)化成套技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用”中最大量生產(chǎn)重石腦油的攻關(guān)要求，大連院煉油評價基地發(fā)揮“大兵團(tuán)”作戰(zhàn)的優(yōu)勢，以研究室課題組科研課題開發(fā)為技術(shù)源，組建了聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊。他們通過在常壓分餾塔前增加產(chǎn)品冷卻罐、在實沸點分離過程中采用丁烷收集系統(tǒng)等措施，提高了石腦油輕組分的收率。

歷經(jīng)兩年的技術(shù)攻關(guān)試驗，4套評價裝置4000余小時滿負(fù)荷平穩(wěn)運行，煉油評價基地為科研課題開發(fā)提供了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在油品分子水平進(jìn)行組成分析表征時，從化合物類型、碳數(shù)分布、沸點分布、分子量、單體結(jié)構(gòu)等多個維度進(jìn)行定性定量分析，對石油產(chǎn)品中的化合物/官能團(tuán)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，為“分子煉油”提供技術(shù)支持。

大連院開發(fā)的FC-80、FC-80B生產(chǎn)特種油品專用加氫裂化催化劑具有優(yōu)異的多環(huán)環(huán)狀烴開環(huán)轉(zhuǎn)化能力和針對柴油餾分芳烴高飽和活性，已先后在天津石化、鎮(zhèn)海煉化、茂名石化等企業(yè)工業(yè)應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。

2021年，大連院開發(fā)的FC-75高重石腦油選擇性加氫裂化催化劑，經(jīng)過全循環(huán)工藝加氫運轉(zhuǎn)評價測試驗證，重石腦油選擇性大幅提升，有效提高了化工原料產(chǎn)率，該技術(shù)已通過中國石化技術(shù)鑒定。

催化柴油高效轉(zhuǎn)化技術(shù)助力煉油轉(zhuǎn)型

近年來，我國柴油供應(yīng)逐漸出現(xiàn)過剩，柴油庫存壓力大。如何通過工藝組合、技術(shù)創(chuàng)新，為過剩的柴油尤其是最劣質(zhì)的催化柴油找到出路，具有重要的意義。

大連院認(rèn)真思考非理想反應(yīng)區(qū)的催化柴油深度轉(zhuǎn)化問題，解決副反應(yīng)增加和反應(yīng)選擇性下降的問題。以催化柴油加氫轉(zhuǎn)化（FD2G技術(shù)）和加氫精制+FCC聯(lián)合工藝路線生產(chǎn)汽油。

在開發(fā)劣質(zhì)催化柴油高效深度轉(zhuǎn)化生產(chǎn)高辛烷值汽油（FL2G）過程中，煉油評價基地采取“裝置開工—制定方案—優(yōu)化參數(shù)—智能反饋”的精準(zhǔn)服務(wù)方式，為科研課題開發(fā)提供更有針對性的工藝裝置運轉(zhuǎn)思路，及時調(diào)整方案、努力提升裝置異常響應(yīng)速度，實現(xiàn)高效精準(zhǔn)的運轉(zhuǎn)評價。

分析人員以問題為導(dǎo)向，尋找油品分析檢測中的“標(biāo)尺”。他們采用色譜內(nèi)標(biāo)方法分析計算催化柴油原料及產(chǎn)品中的飽和烴和芳烴含量，為科研人員提供了翔實的實驗數(shù)據(jù)。分析人員根據(jù)樣品輕組分含量，使用單波長能量色散X射線熒光分析儀，準(zhǔn)確分析出輕烴類樣品中的硫含量。

該技術(shù)在長嶺石化工業(yè)應(yīng)用中，整體處于國際領(lǐng)先水平。大連院“FL2G催化柴油高效轉(zhuǎn)化成套技術(shù)開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用”成果獲得2020年中國石化科技進(jìn)步一等獎。

填補(bǔ)低凝柴油生產(chǎn)技術(shù)空白

為保障我國高海拔地區(qū)國防安全及極地科考的重要能源供應(yīng)，大連院勇?lián)?zé)任，努力開發(fā)-50號、-70號等超低凝柴油，填補(bǔ)國內(nèi)加氫技術(shù)路線生產(chǎn)超低凝柴油的技術(shù)空白。

在超低凝柴油生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中，聚焦催化劑研發(fā)、工藝，小試評價，中試驗證，分析檢測全過程，煉油評價基地攻關(guān)團(tuán)隊多次對具體的評價運轉(zhuǎn)方案進(jìn)行討論，為科研開發(fā)提供量體裁衣式的運轉(zhuǎn)分析評價服務(wù)，通過高性能分析儀器的引進(jìn)，成功開展了上百次評價試驗，保證了課題開發(fā)進(jìn)度。

超低凝柴油產(chǎn)品十分關(guān)注低溫流動性。為了避免溫度過低柴油中蠟結(jié)晶析出使柴油失去流動性，在油品分析過程中，分析人員通過更新自動微量PSA-70Xi凝點儀，擴(kuò)大凝點數(shù)據(jù)的測量范圍，特別是低溫區(qū)可測零下78攝氏度的凝點，實現(xiàn)了微量油品的精準(zhǔn)分析。目前，該技術(shù)在國內(nèi)外推廣應(yīng)用，并搶占市場，在全球進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)布局。近年來，該技術(shù)已獲35項發(fā)明專利授權(quán)，其中包括7項國外發(fā)明專利授權(quán)。

大連院開發(fā)的“正構(gòu)烴導(dǎo)向轉(zhuǎn)化的多反應(yīng)區(qū)強(qiáng)化耦合低凝柴油生產(chǎn)技術(shù)”獲得2021年度中國石化技術(shù)發(fā)明一等獎。與國外技術(shù)相比，該技術(shù)低凝柴油收率提高5.8個百分點，氫耗降低11.1%，反應(yīng)器入口溫度降低37攝氏度，能耗降低18.1%。該技術(shù)近三年應(yīng)用于國內(nèi)外9套工業(yè)裝置，總處理能力近1400萬噸/年。在哈薩克斯坦PKOP煉廠的競標(biāo)中，大連院超低凝柴油生產(chǎn)技術(shù)力壓多家國際公司，實現(xiàn)臨氫降凝領(lǐng)域首次技術(shù)出口，得到海外用戶好評。該技術(shù)工業(yè)應(yīng)用期間，累計創(chuàng)效超40億元，減排二氧化碳約80萬噸/年。