近日，由中石化石油化工科學研究院(下稱石科院)牽頭的“微觀結(jié)構(gòu)定向調(diào)控的加氫催化材料創(chuàng)制與應(yīng)用”項目通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。由中國工程院院士曹湘洪、袁晴棠、孫麗麗等組成的鑒定委員會認為，該成果總體達到國際領(lǐng)先水平。
加氫是石油和化工生產(chǎn)的重要技術(shù)領(lǐng)域，加氫催化劑是加氫技術(shù)的核心，其性能主要取決于載體和活性相結(jié)構(gòu)。石科院第十五研究室副主任劉鋒告訴記者，長期以來，加氫催化劑始終面臨三個“老大難”問題，極大地影響了我國煉油行業(yè)技術(shù)進步：一是載體材料擬薄水鋁石質(zhì)量不可控，造成催化劑開發(fā)和生產(chǎn)效率低下；二是載體孔結(jié)構(gòu)缺乏系列化基礎(chǔ)，催化劑研發(fā)只能“單兵作戰(zhàn)”，不能“舉一反三”，影響開發(fā)效率；三是傳統(tǒng)活性相結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，催化劑失活快，導致工業(yè)裝置運行周期短、效率低。
為此，石科院聯(lián)合4家單位展開攻關(guān)。針對擬薄水鋁石質(zhì)量不可控的問題，研發(fā)團隊發(fā)明了連續(xù)分步中和技術(shù)，首創(chuàng)晶粒穩(wěn)定生成和可控生長的擬薄水鋁石生產(chǎn)工藝。“這項生產(chǎn)工藝從源頭上解決了載體材料質(zhì)量不可控的行業(yè)共性難題，原料利用率接近100%，不僅可以實現(xiàn)孔體積精確閉口管理，還實現(xiàn)了產(chǎn)品系列化。”劉鋒表示。
同時，研發(fā)團隊開發(fā)出雙峰孔和單峰孔可靈活調(diào)控的系列化載體制備新技術(shù)，解決了載體孔結(jié)構(gòu)缺乏系列化基礎(chǔ)的問題。“利用這項新技術(shù)，我們形成了‘菜單式’載體制備技術(shù)平臺，支撐了100余種適用不同原料的煉油加氫催化劑開發(fā)，使得催化劑的研發(fā)效率大幅提升1.5倍以上。”研發(fā)團隊成員桑小義說。
研發(fā)團隊還開發(fā)了具有“活性緩釋”特性的活性相結(jié)構(gòu)定向調(diào)控技術(shù)，使渣油加氫催化劑穩(wěn)定活性比常規(guī)催化劑提高6.2個百分點，使用壽命顯著延長。
此外，研發(fā)團隊邊開發(fā)、邊應(yīng)用、邊優(yōu)化，相繼建成5套擬薄水鋁石連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品合格率從50%左右提高到近100%，生產(chǎn)成本大幅降低；廢水排放減少82.8%，二氧化碳排放明顯下降，廢渣實現(xiàn)近零排放。基于載體新技術(shù)和活性緩釋技術(shù)開發(fā)的新催化劑在國內(nèi)外工業(yè)裝置上成功應(yīng)用近200套次，有力支撐和引領(lǐng)我國加氫催化劑領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展。
另悉，截至目前，研發(fā)團隊已發(fā)表論文20篇，取得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)25件，其中核心專利“一種降低重質(zhì)原料油中瀝青質(zhì)和殘?zhí)亢康姆椒ā睒s獲中國專利金獎。
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