中国石化:催化新高度—专访中国石化上海石油化工研究院院长杨为民
2019-05-15聂晓帆
○ 文/本刊记者 郑 丹/聂晓帆
“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”能够充分利用乙烯资源,大幅降低能耗, 提高炼厂经济效益。
石化发展,科技先行。新年伊始,在2018年度国家科学技术奖励大会上,中国石化4项成果摘得桂冠。其中,“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”项目荣获国家科技进步二等奖。
中国石化上海石油化工研究院(以下简称上海院)院长杨为民教授领导的科研团队与相关企业密切协作,突破多项技术瓶颈,使稀乙烯资源不经精制回收,直接通过催化转化生成乙苯等化学品,顺利实现分离和反应的耦合,不仅能够大幅降低能耗,而且充分利用了乙烯资源,对提高炼厂经济效益、拓宽乙烯原料来源及降低乙苯产品的生产成本等均具有重要意义。
“该项目具有完全自主知识产权,已获得国内外多家公司的认可和应用意向,市场前景广阔,未来有望走向海外,助力中国石化打造中国创造的技术名片。”杨为民表示。
关键技术突破
中国石油石化:杨院长,您好!在您看来,中国石化“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”解决了怎样的难题?
杨为民:随着我国经济的不断发展,石油进口量与消费量与日俱增,2018年石油对外依存度已经逼近70%,能源安全面临较大风险。在这种形势下,创新石油资源利用技术、提高利用率迫在眉睫。经测算,每年我国炼油厂催化裂化装置(FCC)和深度催化裂解装置(DCC)的副产含乙烯尾气高达数千万吨,折合纯乙烯上百万吨,大多数企业将其作为低品位燃料,造成了资源的严重浪费。如果能利用这些稀乙烯生产化工产品,每年可节约大量的石油资源。怎样更好地利用这些资源,成为石化科技工作者致力于解决的问题。
中国石油石化:如何更好地利用稀乙烯资源,您的团队做出了怎样的技术突破?
杨为民:稀乙烯有效成分浓度低,杂质组成复杂,通过精制分离回收乙烯流程长,能耗高且投资巨大,开发增值转化技术的难度极大,因此需要突破多项技术瓶颈。这一系列原因,让稀乙烯增值转化变得高不可攀,困难重重。
为充分高效地利用稀乙烯资源,满足企业节能降耗需求,上海院科研团队与石科院团队密切合作,经过多年不懈努力,在催化材料方面取得了形貌择向纳米MFI分子筛以及多级孔高硅FAU分子筛催化材料等关键技术突破。他们开发出低苯烯比稀乙烯制乙苯催化剂,实现了在多家企业的工业应用。结果表明,催化剂具有优良的扩散性能,在维持高转化率和高选择性指标基础上,大幅降低了乙苯生产能耗,烷基化再生周期超过19个月,使用寿命超过3年;烷基转移催化剂使用寿命达7年以上。在工艺方面,创新选择性预处理及高效反应分离工艺,大幅提高了资源利用率,物耗、能耗大幅降低,乙烯总回收率达到96%以上;集成创新了节能和大型化成套技术,适应多种稀乙烯原料,增产高端产品。
助力降本增效
中国石油石化:“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”如何对石化企业降本增效起到技术支撑作用?
●供图/中石化上海院
杨为民:为国家和中国石化强化资源利用,帮助企业降本增效,以科技创新助力中国石化高质量发展,一直是上海院科研人的初心和使命。为进一步提升科技创新的支撑引领作用,在中国石化的统一部署下,上海院科研团队与洛阳工程有限公司、石油化工科学研究院、青岛炼油化工有限公司等兄弟单位协力攻关,充分发挥中国石化科研、设计、生产一体化优势,踏上稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术的研发之旅,整个团队始终致力于关键核心技术攻关,在原始创新之路上奋发前行、不断求索。
历经十余年的持续创新,完成了稀乙烯增值转化制乙苯高效催化剂和成套技术的开发,各项运行指标超越国内外同类技术,整体水平达到国际领先;进一步提升了炼厂催化裂化装置尾气等稀乙烯资源的增值转化和石油资源的利用效率,使之前作为低品位燃料的稀乙烯资源得到高效利用,为企业创造了经济效益。
中国石油石化:该技术应用显示经济效益如何?
杨为民:目前,“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”和催化剂已许可和应用于多家乙苯生产企业,包括世界最大规模30万吨/年中海石油宁波大榭石化稀乙烯制乙苯装置,乙苯产量已超过百万吨/年。近3年累计新增销售额上百亿元,新增利润数十亿元,经济效益显著。
助推绿色发展
中国石油石化:“稀乙烯增值转化高效催化剂及成套技术”如何促进石化企业绿色发展?
杨为民:资源与环境问题是全球社会经济发展所面临的重大挑战,资源节约是世界发展必须面临的重大课题。催化剂与成套技术的成功开发和推广应用,为我国炼油化工企业降本增效、促进资源节约的可持续发展发挥了重要的技术支撑作用。与此同时,该项目对我国炼油及化工绿色技术的创新引领发挥了重要作用,稀乙烯高效增值转化技术的创新可提高清洁油品新技术的技术经济性,有效推动我国炼油产业转型升级,逐渐向绿色发展迈进。
中国石油石化:在提高清洁油品新技术的技术经济性方面,该技术发挥了怎样的作用?
杨为民:清洁油品生产新技术,通过加氢过程实现轻质油收率的提升。但是,在加工过程中会导致副产较多的稀乙烯尾气,资源利用率有待进一步提升来提高技术经济性。采用稀乙烯增值转化技术将副产稀乙烯中的乙烯转化为化工产品,能够提高资源利用率,增加炼厂的整体经济效益。同时,引入稀乙烯增值转化技术能够优化炼厂的产品结构,提高炼厂产品中化工产品的比例,实现传统炼厂向化工型炼厂的升级。