中国石油催化技术“催化”低碳炼油

[] 2010-10-18 00:00


辽阳石化加氢裂化项目。姚民 摄
 

  本报记者  王巧然

  催化剂是实现石油高效转化和清洁利用的关键。中国石油加大炼油催化剂核心技术研发力度,通过持续攻关,在炼油催化剂关键技术研发和生产方面取得了长足发展——

  辽阳石化加氢裂化项目。姚民 摄

  回顾一百多年来我国炼油工业的历史,特别是近几十年,由于催化等多项技术的进步,推动我国炼油工业实现跨越式发展。进入21世纪,全球炼油业进入增加利润、降低投资、提高能效和满足日益严格的燃料标准的变革时期,催化剂在炼厂满足燃料标准、提高操作效率、提高转化率与选择性、顺应环保趋势等方面起到关键作用。

  在中国石油、中国石化、中国石油大学等相关研发生产单位的共同努力下,炼油催化剂行业正在为满足市场和技术需求而不断创新,经济、环境、法规和社会等因素成为石化工业进步主要驱动力。

  中国石油一直努力推动催化技术发展,通过推动技术创新和技术交流,促进我国低碳炼油发展。在中国石油石化工业发展史上,中国石油不仅降烯烃、增产丙烯、抗重金属、重油转化、高辛烷值等催化剂技术研发可圈可点,催化剂生产企业有着辉煌的历史。

  1964年4月,随着兰炼催化剂厂的建成投产,中国拥有了自己第一座炼油催化裂化催化剂开发生产基地——被誉为“炼油裂化催化剂摇篮”的中国石油兰州石化公司催化剂厂,也是中国石油目前唯一的催化裂化催化剂生产基地。

  新中国成立后,在石油工业部北京石油炼制研究所工作的闵恩泽院士的指导下,1964年我国总共有4座催化剂厂相继建立,当年我国主要石油炼制催化剂生产立足国内,奠定了石油炼制催化剂生产技术基础。

  我们从一次次创造着令人惊叹的中国“第一”的兰州石化催化剂厂管窥全豹。40余年来,兰州石化催化剂厂有着辉煌的纪录:44年前,我国第一套硅酸铝小球催化剂生产装置拔地而起;44年前,我国第一批国产的硅酸铝小球催化剂宣告诞生;44年前,我国炼油催化剂应用科学的奠基人、国家最高科学奖获得者闵恩泽院士主持研发的第一批国产催化裂化催化剂获得成功。

  催化剂厂实施重大技术改造和新产品研制近百项,获得国家科技进步奖两项,拥有的全白土催化剂工艺生产线,是国内唯一、世界仅有两套的高活性抗重金属全白土型分子筛催化剂生产装置,在行业中占有独特的地位;其研制的LCS-7和LVR-60等产品,多次获得中国石化总公司科技进步奖项、中国石油集团公司技术进步创新奖项;LBO系列降烯烃催化剂凭借其巨大的社会效益和经济效益获得国家科技进步二等奖。为满足用户多产丙烯的需求,催化剂厂精心研制的LCC系列多产丙烯催化剂可使丙烯产率达到11%以上,汽油辛烷值高,大大提升了用户的经济效益。

  在科学技术的推动下,兰州石化催化剂厂主要工序技术水平、关键工装设备能力步入世界先进水平,主打产品年综合生产能力达5万吨;根据用户不同炼油催化裂化装置、不同原料油、不同目标产物的要求,实现了“量体裁衣、量身订制”系列化生产。目前,兰州石化催化剂厂生产的“昆仑”催化剂产品畅销国内外,深受广大用户赞誉,市场占有率连续保持国内领先。

  近年来,随着世界燃油规范标准的不断提高,低碳炼油技术逐渐成为各大石油石化公司及企业发展过程中提升技术水平及产品质量的关键。因此,包括催化剂在内的低碳炼油技术创新和发展日益受到重视。依靠相关催化剂实现低碳生产与产品性能提升,逐渐成为石油资源高效转化和价值提升的重要控制点,同时也是企业获得高质量终端产品、提高效益的根本途径之一。

  集团公司提出了继续巩固和保持企业在炼油催化剂领域优势地位的要求,在科技管理部的组织协调下,今年8月13日在京组织召开了“炼油催化剂研制开发与工业应用”重大科技专项启动会。

  中国石油“炼油催化剂研制开发与工业应用”重大科技专项由石油化工研究院牵头,兰州石化、抚顺石化、西南油气田公司、中国石油大学、大连石化、大庆石化、大连西太平洋、长庆石化、乌鲁木齐石化、呼和浩特石化等催化剂研发、生产、应用单位共同参与。该科技专项旨在集中优势科研力量,以催化材料基础理论研究为先导,重点围绕清洁油品生产和重油深度加工两个关键领域所需催化剂技术进行攻关,形成一系列具有自主知识产权的催化剂产品和配套技术,研发、设计、生产单位紧密结合,全面提升炼油业务竞争力,引领炼油业务持续快速发展。

  除了设立与成功实施重大科技专项,根据集团公司科技项目人才引进计划安排,结合目前下游业务技术发展需求,集团公司今年9月中旬在集团公司科技管理部和国际事业部的组织下,又在中国石油石油化工研究院召开炼油催化技术国际研讨会。

  此次会议促进了中国石油炼化企业及研究院对欧洲先进低碳炼油技术更广泛深入的了解,同时为企业和技术研发人员搭建了与国际先进技术交流的桥梁,为今后提升研发水平、促进技术进步打下良好基础。

  2000年以来,中国石油石油化工研究院先后开发了降烯烃、增产丙烯、抗重金属、专用催化剂、重油转化、高辛烷值6个系列23个牌号催化剂产品。6个系列的催化裂化催化剂产品已在国外2套、国内56套大工业装置上获得成功工业应用。

  目前,中国石油石油化工研究院催化裂化催化剂产品在中国石油内部市场占有率达到75%,国内市场占有率达到38%。

  伴随低碳时代的到来,特别是我国含硫原油加工基地建设加快,石油化工研究院和中国石油大学等加氢、脱硫等低碳催化剂研发和生产正在大步前进,推动低碳炼油工业实现跨越式发展。

  在炼油化工生产过程中,催化剂往往能大显身手。在炼油厂,催化剂更是少不了,选用不同的催化剂,就可以得到不同品质的汽油、煤油。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为二氧化碳和氮气。

  催化剂对化学反应速率影响很大,有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。

  随着催化剂产品的更新及相关技术的发展,中国炼油工业发展经历三个阶段。第一阶段,从1863年第一次进口煤油,到1963年油品基本自给,实现这个跨越整整用了100年。第二阶段,从20世纪60年代初到90年代末,中国炼油行业在产能规模和技术上实现了巨大飞跃,进入世界炼油大国行列。第三阶段,即从21世纪初开始到2020年左右,实现从炼油大国到炼油强国的跨越。2006年,中国已成为世界上仅次于美国的第二大炼油国,原油一次加工能力达3.5亿吨。实际加工原油3.0651亿吨,四大类成品油(汽油、煤油、柴油、润滑油)产量达1.8777亿吨。(王玉芹  石冈整理)

 
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