全球首創：柴油吸附分離技術實現成功應用讓成品油不過剩

文／郭春壘 萬 馨 秦培堯

●通過吸附分離技術將汽柴油轉化的芳烴、烯烴。

近日，由中海油天津化工研究設計院有限公司（下稱海油發展天津院）聯合中國昆侖工程有限公司共同開發的全球首創首套柴油吸附分離技術在山東濱州實現成功應用。這標志著我國基于“分子工程”理念開發的柴油吸附分離技術推廣應用取得了重要的階段性成果，對推動我國煉化產業轉型升級、實現高質量發展具有重要意義。

獲國際專利，緩解產能過剩難題

7月9日，搭載著柴油吸附分離技術的全球首套工業示范裝置在山東濱化濱陽燃化有限公司進行72小時滿負荷運行標定。結果產品質量全面合格，加工能耗等各項指標達到設計值，專有工藝及吸附劑、專利格柵內件和專用控制系統通過了嚴格的工業驗證。

當前，我國煉油裝置的總加工能力已達到8.6億噸/年，但主要產品為汽柴油，化工品收率較低。隨著我國經濟增速放緩及替代能源的迅速發展，柴油消費需求已經達到峰值，汽油消費需求將于2025年達到峰值，成品油過剩問題嚴重，急需產業轉型升級。與汽油、柴油的需求截然相反，烯烴、芳烴是化學工業的重要根基。隨著人民生活水平的不斷提高，烯烴、芳烴需求亦在持續增加。然而，我國烯烴、芳烴產品長期依賴進口，自給率長期低于50%。因此，開發相關油化結合技術，實現過剩油品的高值化利用，推動傳統煉化產業轉型升級與提質增效，已成為全行業關注的焦點。

在充分了解市場需求的基礎上，海油發展天津院借助自身傳統催化材料優勢，引入“分子工程”理念，創造性的提出了柴油吸附分離技術思路。該技術顛覆了傳統煉化產業的加工過程，通過物理分離的方法實現油品組分的精確高效分離。針對分離組分特性耦合重芳烴輕質化、非芳烴催化裂解、非芳烴蒸汽裂解等工藝，形成了特色鮮明的“油化結合成套技術”。

技術開發成功后，海油發展天津院一方面不斷完善技術體系，拓展技術應用領域，打造了汽油、石腦油、柴油、蠟油、費托合成油等全方位的油品高值化利用技術平臺，提升技術在行業的競爭力及在企業應用的融入度。另一方面圍繞該技術積極進行專利布局，先后申請60余件中國發明專利、1項美國專利，實現了該技術的全方位知識產權保護。

該技術契合煉化產業發展趨勢，可以有效緩解油品過剩壓力、提高油品的附加值，還可將過剩的油品最大化轉化為市場緊缺的芳烴、烯烴等化工品，具有廣闊的市場應用空間。

創新不倦，未來的“五朵金花”

臧甲忠是海油發展天津院催化重點實驗室主任，也是該技術的負責人。在此之前，他參與研發的“重整生成油非加氫精制催化劑”獲得了國家科技進步特等獎。2013年，他把目光投向了柴油高值化加工利用領域。在得知國內外已有相關技術后，他更加堅定了走創新之路的決心。隨后，他迅速成立課題組，開始技術攻關。該課題組共22名科研人員，平均年齡33歲，其中最小的只有24歲。

然而，原始創新淡何容易！項目進展曾一度陷入停滯，其間臧甲忠和他的課題成員不知經歷了多少個無眠之夜、多少次思路的推翻重來。無數次試驗失敗，讓課題組一次次想著是否要繼續走下去。

2015年，一次偶然的機會，臧甲忠在看到分析人員做分離實驗時，柴油吸附分離的思路油然而生。他迅速組織人員開發吸附劑、設計裝置進行驗證，結果表明思路完全可行，一項基于“分子工程理念”開發的國際原創技術由此誕生。

隨后，課題組一方面進行技術優化與專利申請工作，一方面進行技術的推廣應用工作。2016年，柴油吸附分離技術在寧波一家企業實現成果轉化。合同簽訂后，課題組的成員們每天在期待30萬噸/年示范裝置能盡早開車，以便能順利在全國范圍內進行布局技術推廣。但事與愿違，由于企業自身原料問題，裝置建成后未能如期開車，技術推廣陷入了僵局。

面對困難，課題組選擇主動出擊，走遍全國各地，先后與30余家企業進行技術交流，為客戶編制技術方案100余套。功夫不負有心人。2019年，該技術在山東濱化濱陽燃化有限公司再次轉化，建立了40萬噸/年的工業示范裝置。2020年，該示范裝置一次性開車成功。

隨著裝置的成功開車，課題組實現了由柴油向石腦油、由煉油化工向煤基化工、由大宗基礎化學品向功能性高端精細化工品延伸。

“我們希望在不遠的將來3到5年，該套技術能像‘五朵金花’煉油技術一樣成為各大煉廠的標配技術。此次工業示范裝置的開車成功，離我們團隊的夢想更近了一步。”臧甲忠課題組成員表示。

注入強心劑，分離技術未來可期

海油發展天津院院長于海斌表示，柴油吸附分離技術把汽、柴油作為制作化學品的原料，實現了油品中的化學組分“物盡其用，各盡其能”。通過工藝組合，可將汽柴油高效轉化為市場緊缺的芳烴、烯烴、綠色溶劑等化工品，具有流程短、投資低、成本低、化工品收率高、產品方案靈活等顯著特點。

“這次研發成功，正是天津院一直以來秉承的創新態度和對青年研發人員充分信任的正面反饋。”于海斌介紹說，作為科技改革探索的排頭兵，隨著國家不同時期的科技體制改革，海油發展天津院的改革進程從未停歇，1958年至今為國家改革發展做出了突出貢獻。

今年，海油發展天津院入選“百戶科技型企業深化市場化改革提升自主創新能力專項行動”。“科改示范行動”經國務院國有企業改革領導小組同意，選取了部分中央企業和地方國有企業中的科技型企業。這是為貫徹落實黨的十九屆四中全會精神，進一步深化國有企業特別是科技型企業市場化改革，不斷提升企業的自主創新能力。

海油發展天津院是中國海油的主要研發機構之一，擁有國家級科技平臺4個，行業和省部級科技平臺7個，國家級認可實驗室10余個。

針對未來產業規劃，課題組始終以國家和行業重大需求為使命，以原始創新與科技成果轉化為己任，瞄準世界能源化工前沿領域，在綠色催化材料創制、分子煉油工藝開發、節能減排與環保催化、化工過程強化、超臨界反應工程等領域潛心布局。

未來，海油發展天津院將進一步拓展柴油吸附分離技術的應用領域，開發相關產業鏈延伸技術，打造油化結合的系列成套技術。同時，海油發展天津院借助各方資源優勢，加大技術宣傳與推廣力度，助推煉化產業轉型升級與高質量發展。