石科院重油催化裂解技术入选国家能源局2023年度能源行业十大科技创新成果

1月30日，国家能源局发布“2023年度能源行业十大科技创新成果”，石科院重油催化裂解（RTC，又名DCC Pro）技术关键创新点 “新型高效快速流化床催化裂解反应器”入选，国家能源局给予“成功破解了劣质重油无法高效转化为低碳烯烃的行业难题”“填补了劣质重油生产低碳烯烃的技术空白”的高度评价。

l  研发背景

当前市场对丙烯、乙烯的需求持续增长，烯烃主要是来自石脑油蒸汽裂解技术，但我国原油偏重，轻烃和石脑油资源贫乏，原料短缺已成为烯烃产业发展的瓶颈。

目前，国内外已有的重油催化裂解技术都不同程度存在“啃不动”劣质重油的问题。劣质重油用于生产丙烯、反应过程选择性差，乙烯和丙烯产率低，副产物干气和焦炭的产率高，导致过程碳排放大，使得劣质重油难以作为生产烯烃的原料。

采用劣质重油高效生产低碳烯烃对保障我国石油化工行业产业链安全具有重要战略意义。

l  技术创新

石科院基于对催化裂解过程反应化学、过程强化及加氢渣油分子水平的新认识，以劣重质油催化裂解反应器为突破口，在准确找出导致重油催化裂解反应选择性差的根源后，自主研发了国际首创的新型高效快速流化床催化裂解反应器，并基于该反应器开发出了重油催化裂解（RTC）技术，成功破解了劣重质油无法高效转化为低碳烯烃的技术难题。

研发团队巧妙地利用催化裂解反应膨胀原理与气固反应流体结构特性，开发出具有独特结构的快速流化床反应器，使其具有“拟全浓相、拟均速、拟均一温度”特征，解决了现有催化解反应器内催化剂浓度低、油剂接触不均匀、反应器轴向温度梯度降低和反应分子活化能增大的矛盾，强化了气固传质和热量传递。同时，研发团队将反应器技术与反应过程强化技术相融合，创新性地实现了反应器内颗粒速度与浓度分布均匀性的调控和抑制生成的目标产物的再转化反应。

目前石科院围绕反应器已申请中国发明专利13件，全部获得授权；申请涉外专利20件，已在美国、日本、新加坡、俄罗斯、印度、台湾等国家和地区获授权专利7件，核心技术自主可控。

l  工业应用

此后，石科院采用RTC技术对中国石化安庆分公司65万吨/年催化裂解装置进行改造，工业试验结果表明，与原工艺相比，在使用掺50％劣质重油的原料时，产物中乙烯和丙烯产率分别提高0.5个百分点和2个百分点以上，丙烯产量增幅高达18%。同时，焦炭产率则下降0.5百分点，且汽油产品的烯烃含量明显降低、辛烷值有所提高，碳排放更低，生产过程可碳减排1.5万吨/年。相较于现有工艺，RTC技术在采用掺混不同比例的劣质重油为原料时，加工每吨原料可增加效益65~105元。新型快速流化床催化裂解反应器在使用更差品质原料的情况下实现了产物的增产提质，显示出了良好的“粗粮细吃”工业应用能力，达到国际领先水平。

2023年6月30日，采用RTC技术的全球首套300 万吨/年快速流化床催化裂解装置在安庆石化顺利投产，成为目前国内最大的重油催化裂解装置，目前已平稳运行6个月。安庆分公司以快速流化床催化裂解装置为核心，通过合理布局先进产能、淘汰落后产能，扭转了投产前以汽柴油为主打产品，化工业务规模小、品种单一、竞争力不强等不利局面，在不增加原油加工量的情况下，最大化减产成品油增产低碳烯烃和芳烃，提升炼化供给结构的适应性和灵活性，充分发挥贴近聚丙烯、苯乙烯等大宗化工产品终端市场的优势，通过转型升级，走高质量可持续发展之路。

石科院RTC技术有效填补了我国生产丙烯、乙烯的供应链空白，也是目前世界范围内以劣质重油为原料，丙烯产率最高的工业化催化裂化技术，目前已技术许可6 套工业装置，总加工能力高达1740 万吨/年，其中1套投产，3套300万吨/年装置在建，将有效保障我国石油化工行业产业链安全。