中石化石油化工科學研究員有限公司重油催化裂解技術入選國家能源局2023年度能源行業十大科技創新成果
2024年1月30日，國家能源局發布“2023年度能源行業十大科技創新成果”， 中石化石油化工科學研究員有限公司（簡稱：石科院）重油催化裂解（RTC，又名DCC Pro）技術關鍵創新點 “新型高效快速流化床催化裂解反應器”入選，國家能源局給予“成功破解了劣質重油無法高效轉化為低碳烯烴的行業難題”“填補了劣質重油生產低碳烯烴的技術空白”的高度評價。
研發背景
當前市場對丙烯、乙烯的需求持續增長，烯烴主要是來自石腦油蒸汽裂解技術，但我國原油偏重，輕烴和石腦油資源貧乏，原料短缺已成為烯烴產業發展的瓶頸。
目前，國內外已有的重油催化裂解技術都不同程度存在“啃不動”劣質重油的問題。劣質重油用于生產丙烯、反應過程選擇性差，乙烯和丙烯產率低，副產物干氣和焦炭的產率高，導致過程碳排放大，使得劣質重油難以作為生產烯烴的原料。
采用劣質重油高效生產低碳烯烴對保障我國石油化工行業產業鏈安全具有重要戰略意義。
技術創新
石科院基于對催化裂解過程反應化學、過程強化及加氫渣油分子水平的新認識，以劣重質油催化裂解反應器為突破口，在準確找出導致重油催化裂解反應選擇性差的根源后，自主研發了國際首創的新型高效快速流化床催化裂解反應器，并基于該反應器開發出了重油催化裂解（RTC）技術，成功破解了劣重質油無法高效轉化為低碳烯烴的技術難題。
研發團隊巧妙地利用催化裂解反應膨脹原理與氣固反應流體結構特性，開發出具有獨特結構的快速流化床反應器，使其具有“擬全濃相、擬均速、擬均一溫度”特征，解決了現有催化解反應器內催化劑濃度低、油劑接觸不均勻、反應器軸向溫度梯度降低和反應分子活化能增大的矛盾，強化了氣固傳質和熱量傳遞。同時，研發團隊將反應器技術與反應過程強化技術相融合，創新性地實現了反應器內顆粒速度與濃度分布均勻性的調控和抑制生成的目標產物的再轉化反應。
目前石科院圍繞反應器已申請中國發明專利13件，全部獲得授權；申請涉外專利20件，已在美國、日本、新加坡、俄羅斯、印度、臺灣等國家和地區獲授權專利7件，核心技術自主可控。
工業應用
此后，石科院采用RTC技術對中國石化安慶分公司65萬噸/年催化裂解裝置進行改造，工業試驗結果表明，與原工藝相比，在使用摻50％劣質重油的原料時，產物中乙烯和丙烯產率分別提高0.5個百分點和2個百分點以上，丙烯產量增幅高達18%。同時，焦炭產率則下降0.5百分點，且汽油產品的烯烴含量明顯降低、辛烷值有所提高，碳排放更低，生產過程可碳減排1.5萬噸/年。相較于現有工藝，RTC技術在采用摻混不同比例的劣質重油為原料時，加工每噸原料可增加效益65~105元。新型快速流化床催化裂解反應器在使用更差品質原料的情況下實現了產物的增產提質，顯示出了良好的“粗糧細吃”工業應用能力，達到國際領先水平。
2023年6月30日，采用RTC技術的全球首套300 萬噸/年快速流化床催化裂解裝置在安慶石化順利投產，成為目前國內最大的重油催化裂解裝置，目前已平穩運行6個月。安慶分公司以快速流化床催化裂解裝置為核心，通過合理布局先進產能、淘汰落后產能，扭轉了投產前以汽柴油為主打產品，化工業務規模小、品種單一、競爭力不強等不利局面，在不增加原油加工量的情況下，最大化減產成品油增產低碳烯烴和芳烴，提升煉化供給結構的適應性和靈活性，充分發揮貼近聚丙烯、苯乙烯等大宗化工產品終端市場的優勢，通過轉型升級，走高質量可持續發展之路。
石科院RTC技術有效填補了我國生產丙烯、乙烯的供應鏈空白，也是目前世界范圍內以劣質重油為原料，丙烯產率最高的工業化催化裂化技術，目前已技術許可6 套工業裝置，總加工能力高達1740 萬噸/年，其中1套投產，3套300萬噸/年裝置在建，將有效保障我國石油化工行業產業鏈安全。
