面向化石能源清洁低碳转型、能源结构优化升级的国家重大战略需求,立足能源化学、催化工程前沿基础理论,搭建原料预处理、定向催化转化、高端产物精制三位一体的炼化绿色转化综合研发体系。该体系突破传统炼化转化能耗高、资源利用效率偏低、污染物排放量大、下游产品附加值不足等行业瓶颈,融合高性能催化材料可控合成、绿色转化工艺迭代优化、三废协同治理与碳减排等核心创新技术,统筹原油、煤炭、煤基重质油等多元化石原料加工转化研究,配套自主研发系列高效催化体系与成套工业化工艺装备,打造出覆盖原料提质、清洁催化反应、精细化分离提纯、高值特种油品与化工品产出的全流程技术链条。整套技术可系统性化解炼化生产能耗高、污染负荷大、重质资源利用率低等突出痛点,有效削减生产全过程碳排放与污染物处置压力;同时技术具备良好拓展性,可延伸应用于生物质能源、氢能等新兴绿色能源转化领域,为炼化行业绿色低碳升级、国家能源资源安全保障、“双碳” 战略目标落地提供全链条、一体化核心技术支撑。
【核心技术突破】
基于节能降耗的原油蒸馏精准分离关键技术及其应用:原创性提出“全过程气液相界面调控强化精准分离”的理念,从常减压装置整体统筹,通过工艺-设备一体化集成研发,提高常减压各塔分离精度和减压塔闪蒸段真空度,首创基于节能降耗的原油蒸馏精准分离成套技术,提高优质柴油和蜡油收率的同时降低蒸馏能耗,首次将蜡油质量较差的减压耗能深拔提升到确保油品质量的常减压节能深拔,为整个炼厂节能降耗、提质增效奠定了基石。初底油中200℃前馏分由15%~20%降到4%,常底油中350℃前馏分由7%~15%降到小于3%;减底油切割点前馏分由>15%降到5%,从而实现柴油收率提高≥3个百分点,蜡油收率提高5~7个百分点,常压炉和减压炉分别节能≥10%。
煤焦油分质分级转化利用技术:煤焦油分质分级转化生产油品和化学品技术,实现了煤焦油加工的清洁化、高值化、多元化。开发的煤焦油生产燃料油催化剂,提高燃料油的产品收率和产品品质,产品分布合理且符合国标;首创了煤焦油高级酚馏分生产低级酚(苯酚、甲酚和二甲酚)技术,以及煤焦油高级酚馏分一步转化为轻质芳烃技术。
煤基重质油增环改性制备高密度燃料技术:通过化学改性法可实现煤基重质油分子群的增环反应,从而同时提高煤焦油的密度与馏程,进而使煤基重质油中的柴油馏分通过改性成为高密度燃料的基础油,改性后煤焦油再经过加氢即可得到高密度燃料(密度>0.9kg/m3,冰点<-60℃)。

基于氯化氢氧化过程的氯资源循环利用成套技术:通过催化剂和工艺创新,形成“低温钌催化剂和小型化固定床工艺”技术,整体性能优于国外同类技术指标,并已完成长周期中试实验。催化剂低温活性好、寿命长、可再生,每吨氯气生产消耗催化剂成本降低50%。反应器和分离等核心设备升级后,氯化氢转化率大于95%,装置投资降低30%。项目研发过程中获得多项国家级和省级科技项目支持,成果荣获陕西石化科技奖二等奖。

微反应硝化技术:开发了微通道反应技术,并将其成功应用于柴油抗爆剂-硝酸异辛酯的制备过程,形成了“微反应硝化技术”,建成了4万吨/年硝酸异辛酯连续化生产装置,实现了微反应硝化技术的工业化生产,标志着技术成果实现地方转化。该装置连续稳定运行,近三年来累计新增销售收入4亿余元,获陕西省科技进步三等奖。
【成果支撑】
先后承担国家及省部级项目37项,聚焦化石能源清洁转化核心难题开展攻关,为技术创新与工程落地提供坚实支撑。累计获得科技奖励11项,充分彰显了该技术的创新价值与行业认可度。依托4个高水平创新团队与平台,构建了从基础研究、技术研发到工业应用的完整创新链条,形成技术工艺包8套,已成功应用于多套工业装置,累计创造经济效益超30亿元,有效推动了技术成果向生产力转化,为化石能源清洁低碳发展提供了有力保障。
【应用前景】
在炼油、煤化工等炼化核心领域,这套炼化绿色转化技术体系可系统性破解化石资源转化环节能耗居高不下、污染物产生量大、原料综合利用率偏低、下游产品附加值不高等行业共性痛点,显著削减生产全过程碳排放与生态环境负荷;依托催化材料革新、工艺流程集成优化等系列技术创新,有效提升轻质油品、特种化工品收率与产品品质,帮助炼化企业实现节能降碳、提质增效、增收创效。整套技术已形成完备成熟的产业化落地体系,可适配原油炼制、煤焦油深加工、煤基燃料制备等多元细分场景,针对不同原料特性、生产工况提供定制化清洁转化成套解决方案,推动炼化行业摆脱传统高耗能、高排污粗放加工模式,全面向低碳、集约、绿色生产模式迭代转型。
伴随“双碳”战略持续深化、国内能源结构加快优化调整,炼化绿色转化技术的应用边界持续拓宽。除深度支撑传统化石能源清洁加工外,相关催化、分离、低碳转化核心工艺可延伸赋能生物质资源高值化、氢能制备等前沿新能源转化研究,充分释放技术多元应用价值,同步兼顾生态、经济、社会三重效益:一方面大幅削减废气、废液、固废污染物排放,筑牢产业绿色发展底线;另一方面大幅提升原油、煤基重质油等稀缺化石资源利用效率,夯实国家能源供应安全保障;同时带动催化新材料、精细化工、碳捕集等上下游配套产业技术升级,构建传统炼化与新兴能源产业协同共进、融合发展的全新产业格局。