——专访第21届中国专利金奖第一发明人、中国石化石科院加氢催化剂研究室副主任胡大为

　　RHT系列催化剂及成套技术问世，使实现“吃干榨净”渣油的目标再进一步。

　　7月14日，国家知识产权局发布第二十一届中国专利奖授奖决定，中国石化石油化工科学研究院(以下简称石科院)获中国专利金奖、优秀奖各1项。

　　其中，专利金奖“一种降低重质原料油中沥青质和残炭含量的方法”通过解决渣油加工转化中面临的催化剂严重结焦及产品分布恶化等问题，不但提高了加氢产品性质，优化了产品分布，同时还提高了催化剂运转的稳定性，延长了渣油加氢装置的运转周期。同时，该项新技术也为石油资源的充分利用提供了有力的技术支撑，在我国石油资源对外依存度不断增加的形势下，为提升我国的能源安全奠定了基础。

　　为此，本刊记者专访了金奖第一发明人、中国石化石科院加氢催化剂研究室副主任、教授级高级工程师胡大为。

　　重油转化仍存难题

　　中国石油石化：胡主任，您好!您怎样看待原油重质化趋势和我国原油对外依存度持续升高的问题?这是否是催生此项金奖技术的主要原因?

　　胡大为：目前，世界原油重质化的趋势明显，重质油产率比20年前提高了2个百分点左右，而我国原油对外依存度也由本世纪初的30%多大幅增加到70%多。不管从国家能源安全角度还是从炼油行业经济效益来讲，都要求提高重油加工转化的技术水平，实现石油资源的充分利用。此项技术对于进口中东高硫油及国内高氮油的加工都具有良好效果。

　　2002年石科院开发的第一代渣油加氢成套技术首次工业应用，经过3~4年的工业应用实践，于2005年左右开始本专利技术的研制开发。经过7年的努力，2012年新技术在实验室开发成功，2013年申请了本专利技术。

　　中国石油石化：此项技术为什么侧重于解决催化剂严重结焦及产品分布恶化问题?

　　胡大为：目前，渣油加氢技术的侧重点包括提高加氢产品性质、改善对劣质原料的适应性、延长渣油加氢装置运转周期等多个方面，为催化裂化装置稳定提供更优质的原料，获得更多的轻质油。催化剂结焦严重与产品分布恶化是相互影响的，都会直接影响到炼油装置运转的稳定性以及直接的经济效益。本技术通过解决结焦等问题，不但可以提高加氢产品性质，优化FCC装置的产品分布，同时可以提高催化剂运转的稳定性，延长渣油加氢装置的运转周期。

　　中国石油石化：与现有的渣油加氢催化剂技术相比，此项技术有什么不同?

　　胡大为：此项技术与现有技术最大的不同是设计开发了扩散与反应性能相匹配的沥青质转化催化剂以及脱金属、容金属能力突出的保护催化剂，并将两者级配使用，使系列催化剂的沥青质转化能力及对劣质原料的适应能力大幅度提升。之前的技术由于沥青转化能力不足，使催化剂的结焦失活问题一直都没有很好解决。

　　技术攻关攻克瓶颈

　　中国石油石化：此项技术如何做到大幅度提升催化剂扩散性能与加氢饱和性能的协同效应，同时将高容金属能力的保护剂与沥青质转化能力突出的催化剂相匹配?

　　胡大为：为达到上述效果，我们首先对沥青转化过程的反应机理进行了深入研究，基于反应特点对催化剂的孔结构及活性结构进行设计，使催化剂的扩散与反应性能实现了良好的匹配，大幅度提升了沥青质的转化效率。

　　此外，渣油加氢过程中，原料中的金属杂质对于催化剂的活性中心具有极大的毒害作用，本技术通过开发高脱金属、容金属能力的保护剂，使下游催化剂受到金属污染的程度降到最低，从而保证了系列催化剂的长周期稳定运转。

　　中国石油石化：在技术攻关中，您和团队遇到并攻克了哪些瓶颈，能否举两个例子?

　　胡大为：以沥青质转化催化剂的设计开发为例。沥青质转化催化剂的关键在于催化剂的扩散与反应性能要协调统一，这样就对催化剂的孔结构有特殊的要求。催化剂不仅要有足够的反应孔道，提供尽量高的反应界面，还要有一定的扩散孔为大分子反应物提供扩散路径。但通常氧化铝载体都是单峰孔分布。常规扩孔方法虽然可以制得一定的扩散孔，但分布弥散，效果不佳。本技术通过大量实验研究，将不同晶型的氧化铝前驱体复合，得到了反应孔及扩散孔均分布集中的氧化铝载体，使催化剂扩散及反应性能得到了良好的匹配。

　　再以高容金属能力的保护剂开发为例。保护剂要有良好的容金属能力，就需要催化剂具有足够高的孔容。但孔容越高，对催化剂的强度越会产生不利的影响。针对这两方面的矛盾，我们以氧化铝载体为基准，在保持较高孔容的同时对载体的骨架结构进行改性，结合适当的制备方法，使复合氧化铝载体在高孔容特征的同时与改性剂形成一定结构的固溶体，大幅度提升了载体的机械强度，从而实现了保护剂大孔容、高容金属能力的技术目标。

　　占有率高前景广阔

　　中国石油石化：目前，RHT系列渣油加氢催化剂及成套技术的国内市场占有率情况怎样?

　　胡大为：渣油加氢催化剂及技术在国内市场的竞争非常激烈，包括国外约有4~5家专利商，国内也有多家专利商，RHT系列催化剂凭借突出的性能，在国内市场占有率排名第一，说明得到了用户的广泛认可。

　　本获奖专利同时也获得美国、台湾地区的专利授权。以此专利为核心开发的RHT系列渣油加氢催化剂及成套技术具有国际领先的技术水平以及突出的市场竞争力，不仅在国内市场占有率高，而且多次出口到海外市场。

　　目前，RHT系列催化剂已转让两家企业进行工业生产。截至2019年底，两家企业共生产RHT系列催化剂约2.8万吨，相关成套技术已在海内外17套装置工业应用超过50次，为企业创造了良好的经济效益。

　　中国石油石化：当前，国内炼厂面临“减油增化”转型问题，该技术能提供怎样的助力?

　　胡大为：本技术的特点就是提高渣油加氢过程中沥青质转化及残炭的脱除效率，而此目标正是化工转型过程中需要的技术发展方向。因此，新技术在炼厂“减油增化”过程中会发挥更大的作用。具体实现的途径就是将此项新型的渣油加氢技术与我院的催化裂解工艺(DCC)技术组合，实现重油转化生产低碳烯烃的目标。

　　中国石油石化：在您看来，此项技术的市场前景怎样?

　　胡大为：由于渣油加氢技术是重油高效利用的重要途径，因此未来的市场前景广阔。此项专利技术有力地克服了重油加工过程面临的技术瓶颈，我们将继续攻关创新，提高技术竞争力。我们有信心进一步扩大市场份额，在重油加工领域发挥更大作用。

　　责任编辑：郑 丹

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