陳俊武：中國煉油催化裂化技術起步的故事

徐沛宇

陳俊武被譽為我國催化裂化工程技術的奠基人，曾與煉油工業的多項“共和國第一”息息相關。1948年7月，22歲的陳俊武從北京大學化工系畢業后，幾經輾轉，于1949年12月來到遼寧撫順礦務局，參加了人造石油工廠修復的工作。

1961年冬天，石油工業部在北京香山召開了煉油科技工作會議，決定開展煉油新技術（即后來被譽為“五朵金花”的流化催化裂化等五項煉油新工藝）技術攻關。34歲的陳俊武受命擔任了我國第一套流化催化裂化裝置設計師。

60年代初，古巴革命成功，將國外公司的煉油廠收歸國有，陳俊武有機會赴古巴考察流化催化裂化技術，盡力收集了當時國外比較先進煉油技術資料，采用筆記加照相復制的方式，收集了大量資料。回國后，石油部又組織了專人進一步整理和翻譯，極大地提高了我國煉油工業的技術水平。

本期《能源》，記者專訪了陳俊武院士，請他回憶了那段中國催化裂化的起步故事。

自主研發起步和國外技術考察

60年代初，在前蘇聯老大哥幫助下建成的蘭州煉油廠的催化裂化技術是移動床催化裂化，催化劑仍然是無定型硅鋁小球，而西方國家已經有了流化催化裂化技術，催化劑已經是微球分子篩，無論輕油收率還是選擇性均比蘇聯高出一大截。

我們發現，蘇聯的技術比西方技術落后二十年，相當于美國40年代的水平。那時候蘇聯也拿不出更先進的技術，他們的技術還沒有跳出美國四十年代的技術水平。所以，如何趕上六十年代的國際先進技術，是當時國內煉油工業面臨的一個大問題。

當時國外的一般技術可以賣給你，但戰略性的先進技術絕不賣給我們。美國對中國實施技術封鎖，所以中國只能考慮自主開發，只能靠自己去摸索和創新，這就是石油部1961年12月在北京召開煉油新技術開發科技會議的初衷。

可是，我們在蘭州煉油廠做的一些實驗都不成功，催化劑的損失太大，非常期望能夠到國外去考察先進催化裂化技術。正好1961年底，我們石油部有幾位專家應邀到古巴去考察，石油部領導在古巴去考察了兩個煉油廠，一個是美國建的，一個是英國建的。其中就有當時最先進的流化催化裂化裝置，該技術正是石油部香山會議確定要開發的新技術，并確定由我任裝置設計師。

石油部的領導感覺到，去古巴考察是千載難逢的機會。古巴的煉廠里高層次的人員都是外國人，古巴革命成功后，這些人大部分都走了。古巴方面很慷慨地給了我們許多資料，但你怎么把他消化呢？資料不是拿來就能解決問題的，得消化變成自己懂得的技術，需要下很大的功夫才行。石油部領導決心再派五位不同專業的技術人員到古巴實地考察，我是工藝專業的并且是國內撫順裝置的設計師，肩負著國內開展工程設計和國外考察相結合的重任，其他幾位同志來自設備、機械、儀表等專業。

在古巴學習的大量流化催化裂化資料，不僅能夠解決流化催化裂化技術問題，而且還涉及煉油工藝的其他相關技術。我們考察組以催化裂化技術為主，同時兼顧學習常減壓、催化重整方面的技術資料，在半年時間內，我們盡量把資料進行了復制或書面整理。

當時核心的問題是要把工藝和設備問題弄清楚，以便指導國內的工程設計和設備制造，幸好我們去古巴的幾個人也挑起了擔子，把該看的都看了，該記的都記了。所以回來以后把中國的催化裂化技術從無到有、從零開始搞起來了。從1962年9月到1963年2月及1964年9月至1965年2月前后兩年半的時間里，我們基本掌握了該技術的核心，許多方面做到了不僅知其然，而且還知其所以然。

從“照貓畫貓”到“照貓畫虎”

在撫順、大慶建設的60萬噸/年流化催化裂化裝置可以說是“照貓畫貓”，后來石油工業部決定在山東的勝利煉油廠，設計建設規模大一倍的120萬噸/年流化催化裂化裝置，這就是“照貓畫虎”了。這套裝置由北京設計院負責具體設計，我擔任技術指導。

在“照貓畫虎”的過程當中就出了問題，問題主要還是我們技術水平不行。照抄照搬可以，但規模放大一倍，裝置能力放大一倍就出問題了，而且當時領導也要求要做一些創新，在這些前提下，我們設計的東西就出了點毛病。

1967年年底，120萬噸/年流化催化裂化裝置投料試車階段操作基本平穩，但催化劑日損耗量達30噸左右，裝置被迫停工。一天跑損三十噸催化劑肯定受不了，因為當時國內正在研究這種催化劑（也屬于“五朵金花”開發任務之一），但還不能工業化生產，國內使用的都是英國進口的3A微球分子篩催化劑，價格也非常貴。這就要求我們必須研究好流態化基礎理論，找出工業裝置催化劑跑損的原因所在。

但是這又不是在哪個研究所的實驗室就可以做的，必須要到大型工業裝置實地進行測試。熱態運行的工業裝置的再生器直徑大約九米，不像實驗室簡單地可以重復進行，要求制定好測試和研究方案。

我被任命為專題調查組組長，帶領調查組多次往返撫順和大慶現場，對大慶正常運行的流態化數據和120萬噸/年催化裂化裝置再生器設計的催化劑密度和分布數據進行分析對比后，確認流化床氣流分布不均勻是勝利煉油廠催化劑跑損的關鍵原因。

工業裝置暴露的問題促進我們從理論上更深入地研究流態化機理，先從60萬噸/年裝置調查研究并測試，測試以后又到120萬噸/年大裝置上進行局部測試，然后全面測試，反反復復多次，終于找出一些規律成為后來流化催化裂化裝置的測試規則和設計規范。測試就是要掌握我們原來不太清楚的規律和數據，經過新的測試又不斷得到新的數據，整理后又有新的提高。測試不是那么簡單，一個大裝置反應器或再生器直徑放大十倍以后，要把里面的疑難點弄透也不容易，既要理論分析，還要結合一些流態化測試技術。

后來我們的煉油廠加工規模越來越大，60萬噸/年流化催化裂化裝置規模就嫌小了， 要求放大到120萬噸/年。規模大了以后，流態化方面必然暴露出很多問題，就是通過理論分析和測試診斷相結合的辦法予以解決的，我們總結出一套測試診斷方法后，工業裝置操作水平和設計水平都上了一個大臺階，流化催化裂化裝置的設計規模就再上了一個新臺階。

1962年開始學習國外的60萬噸/年催化裂化技術是“照貓畫貓”，在1965年建成投產；120萬噸/年的催化裂化則是“照貓畫虎”，在1968年投產，出現了一些問題后不斷地改進，到1969年就基本都成功了，也就是說我們“照貓畫虎”也成功了。

設計院建設煉油實驗廠

1972年燃料化學工業部批復同意在洛陽設計研究院建設煉油實驗廠，以系統開發煉油技術的新工藝、新材料和新設備。1975年實驗廠建成后，開展了一系列的催化裂化方面的實驗，創建了工程設計與技術開發緊密結合的技術創新新模式。

20世紀70年代以前，國外催化裂化原料中不摻煉渣油，我們考慮到中國大慶原油中對催化劑有害的鎳和釩含量很少，因此組織實驗廠進行了摻煉大慶常壓渣油的催化裂化試驗，在不需取熱的條件下實現了平穩生產。與此同時，石油化工科學研究院也在牡丹江煉油廠實驗成功，從此催化裂化摻煉渣油的禁區開始打破。

1983年，中石化集團的前身中國石化總公司成立。為了使我國的煉油技術躋身國際先進行列，決定組織煉油技術攻關，我和閔恩澤院士分別擔任屬于國家“六五”攻關課題的催化裂化攻關組的組長和副組長，目標是開發大慶常壓渣油催化裂化新工藝和新型催化裂化催化劑。

我將攻關課題分解為九個子課題，將再生器床層取熱分為內部盤管取熱與外部取熱器取熱（外部取熱器又細分為“上流式”與“下流式”）兩個系列。在外部取熱器結構設計上，我提出了縱向翅片管高效取熱方案，提高了傳熱效率，使取熱器結構更加緊湊化。同時還組織進行了一些過去屬于空白的應用基礎研究，如安排石油大學進行燒焦動力學研究，中國科學院過程工程研究所進行流態化專題研究。

1985年，大慶常壓渣油催化裂化項目在石家莊煉油廠取得成功。這些攻關成果使中國在渣油催化裂化加工領域處于世界領先地位。

國外催化裂化裝置的反應器和再生器一直有同高并列式、高低并列式和同軸式等布置型式，而中國早些年建設的催化裂化裝置均是同高并列式一種型式，我接受公司焦連陞副總工程師的建議，在公司洛陽實驗廠開發了占地面積少、操作靈活的同軸式催化裂化裝置，重點突破了塞閥、工藝控制和兩段再生的難點，投產了5萬噸/年規模的同軸式催化裂化裝置，經中石化組織專家鑒定后，又指導陳道一同志為設計師的團隊在蘭州建設了放大10倍的50萬噸/年同軸式催化裂化裝置，于1984年和1985年分別獲得了國家設計金獎和國家科技進步一等獎。

1988年，上海高橋石化煉油廠的朱人義總工程師向我提出在高橋新建的100萬噸/年催化裂化裝置既要有同軸式的緊湊，又要有燒焦罐的高效再生的要求。我們接受了這一挑戰，提出了更為新穎的在燒焦罐上部設置大孔分布板，分布板上設置高速湍流床的方案，并在公司設備研究所進行了流態化驗證，在高橋石化公司煉油廠順利投產。

如今，我們已經可以根據企業的工藝流程需要，靈活設計生產規模小到5～10萬噸/年，大到350～400萬噸/年的流化催化裂化裝置了。催化裂化的工程設計已經由“照貓畫虎”上升到“生龍活虎”的境界。如果說當年撫順催化裂化裝置開發成功是金花獨放，現在已經是錦繡滿園了。我作為中國流化催化裂化工程技術的開發者之一，見證了中國煉油技術的發展和壯大，感到無比的自豪。