安慶石化 220 萬(wàn)噸/年液相柴油加氫裝置。

閱讀提示：

前不久，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)在京發(fā)布《石化綠色低碳工藝名錄（2024年版）》，在新增補(bǔ)的15項(xiàng)工藝中，由中國(guó)石化石科院自主研發(fā)的低能耗上行式雙區(qū)復(fù)合液相柴油加氫（SLHT）技術(shù)、分區(qū)強(qiáng)化多產(chǎn)航煤和乙烯料的加氫裂化技術(shù)、大于60%高比例污水回用的無(wú)磷/低磷阻垢緩蝕處理工藝等3項(xiàng)工藝入選。

該名錄旨在貫徹落實(shí)《國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部關(guān)于促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》精神和國(guó)家關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的總體要求，推動(dòng)石化化工行業(yè)綠色、低碳發(fā)展，包含52項(xiàng)工藝，對(duì)引導(dǎo)企業(yè)投資項(xiàng)目工藝選擇、推進(jìn)行業(yè)綠色低碳工藝研發(fā)應(yīng)用、支撐政府及金融機(jī)構(gòu)政策導(dǎo)向具有重要指導(dǎo)意義。

本版推出專(zhuān)題，介紹中國(guó)石化新入選《石化綠色低碳工藝名錄（2024年版）》的三項(xiàng)綠色低碳工藝，解讀石化行業(yè)綠色低碳工藝發(fā)展路徑。

本版文圖由 陳子佩 張 銳 徐 凱 趙廣樂(lè) 周海鋮 高 嵩 曾雅艷 提供

低能耗上行式雙區(qū)復(fù)合液相柴油加氫（SLHT）技術(shù)

推薦理由

該工藝用于柴油超深度加氫脫硫，氫油比僅為傳統(tǒng)滴流床工藝的1/10，能夠降低能耗、延長(zhǎng)催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期、減少?gòu)U固排放量，可生產(chǎn)出國(guó)6柴油，工藝實(shí)施效果好，具有推廣價(jià)值?！袊?guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)

技術(shù)名片

加氫處理是柴油產(chǎn)品重要的精制方法之一，通過(guò)對(duì)柴油原料進(jìn)行加氫處理，可以將油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫化氫、水、氨并分離去除。加氫處理還可以使柴油原料中的烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和，從而改善柴油的質(zhì)量、提高柴油產(chǎn)品的穩(wěn)定性及安定性。

傳統(tǒng)的液相柴油加氫精制技術(shù)普遍采用下行式液相加氫工藝，即柴油加工原料和氫氣從頂端進(jìn)入液相循環(huán)加氫反應(yīng)器，由上而下流經(jīng)反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)。由于氫氣與液體的柴油原料相比質(zhì)量較輕，從上層進(jìn)入后往往會(huì)“浮”在反應(yīng)器上方，以大氣泡的形式聚集在反應(yīng)器頂部，難以跟隨柴油原料流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)部床層。同時(shí)，為保證反應(yīng)體系中液相為連續(xù)相，必須在反應(yīng)器內(nèi)部使用復(fù)雜的串級(jí)壓力控制系統(tǒng)，通過(guò)外力“強(qiáng)制”驅(qū)動(dòng)溶解氫氣的柴油原料向下流動(dòng)，導(dǎo)致裝置設(shè)備及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝置投資成本增加，同時(shí)導(dǎo)致反應(yīng)效率降低、裝置氫能耗增加。

為進(jìn)一步降低煉化企業(yè)投資生產(chǎn)成本，2010年起，石科院和中國(guó)石化工程建設(shè)公司依托“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“適應(yīng)國(guó)6清潔柴油生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”，研發(fā)投資和能耗更低的液相加氫工藝。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)在底層技術(shù)原理方面大膽尋求突破，基于多年對(duì)柴油加氫精制過(guò)程的研究和認(rèn)識(shí)，提出連續(xù)液相、分散氣相加氫理念，構(gòu)建上行式液相加氫工藝，即物料流動(dòng)方向與傳統(tǒng)下行式液相加氫工藝相反，將適度過(guò)量的氫氣及溶解了氫氣的物料由底端進(jìn)入反應(yīng)器，由下而上流經(jīng)反應(yīng)器。

通過(guò)改變氫氣和物料的流動(dòng)方向，順應(yīng)氫氣在反應(yīng)器內(nèi)自然“上浮”的趨向，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從源頭解決了氫氣在反應(yīng)器頂端聚集、不易隨柴油原料流動(dòng)的沉痼，使氫氣以微小氣泡的形式流經(jīng)反應(yīng)器床層，大幅提升了氣液傳質(zhì)效率。連續(xù)的液相熱熔大，還可以避免產(chǎn)生床層熱點(diǎn)，使催化劑床層溫度更加緩和。由于避免了大量無(wú)效氫氣的循環(huán)，不僅能夠有效降低整體能耗，而且能顯著提升柴油產(chǎn)品收率，降本增效顯著。

基于上行式液相加氫工藝的創(chuàng)新，石科院形成了低能耗上行式雙區(qū)復(fù)合液相柴油加氫（SLHT）技術(shù)。該技術(shù)將傳統(tǒng)的液相循環(huán)加氫反應(yīng)器升級(jí)為液相循環(huán)加氫反應(yīng)與高壓分離一體反應(yīng)器，可在適宜工藝條件和催化劑作用下對(duì)柴油原料連續(xù)進(jìn)行加氫、脫硫、脫氮、烯烴飽和、芳烴飽和等反應(yīng)，生產(chǎn)出石腦油、航煤、柴油等多種產(chǎn)品。

2023年，SLHT技術(shù)通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技成果鑒定，業(yè)界專(zhuān)家一致認(rèn)定該工藝總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能耗較同類(lèi)技術(shù)降低11.9%，節(jié)能降碳效果顯著。2023年12月，該技術(shù)榮獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

技術(shù)特點(diǎn)

●產(chǎn)品質(zhì)量好：

通過(guò)精準(zhǔn)構(gòu)建雙區(qū)復(fù)合控制模式，大幅降低液相中溶解硫化氫對(duì)超深度脫硫過(guò)程的抑制，使得脫硫效果大幅增強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)柴油超深度加氫脫硫，生產(chǎn)出滿(mǎn)足國(guó)6排放標(biāo)準(zhǔn)的清潔柴油。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，處理硫含量6000微克/克的直餾柴油與5%焦化柴油的混合原料時(shí)，柴油產(chǎn)品硫含量小于10微克/克，多環(huán)芳烴含量小于3%。

●補(bǔ)充氫量低：

SLHT技術(shù)可以用液相產(chǎn)品大量循環(huán)攜帶反應(yīng)所需氫氣，同時(shí)由于采用上行式反應(yīng)器，介質(zhì)流動(dòng)方向與氣體擴(kuò)散方向一致，有利于將少量的氫氣分布均勻，補(bǔ)充氫油體積比僅為傳統(tǒng)工藝的1/5至1/10，可以降低生產(chǎn)企業(yè)的氫耗。

●能耗低：

生產(chǎn)過(guò)程中有過(guò)剩氫的存在，可以及時(shí)補(bǔ)充反應(yīng)消耗的氫，有利于降低精制油循環(huán)量，有效降低能耗。同時(shí)依托上流式反應(yīng)器與熱高分一體化整合技術(shù)、多體系反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)、創(chuàng)新設(shè)置低能耗液相循環(huán)體系等方式，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)節(jié)能，裝置能耗較常規(guī)柴油加氫精制裝置降低超過(guò)25%。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，SLHT技術(shù)生產(chǎn)國(guó)6柴油時(shí)，裝置能耗小于5千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸，節(jié)能降碳效果及經(jīng)濟(jì)效益顯著。

●原料適應(yīng)性好：

相比傳統(tǒng)液相柴油加氫技術(shù)，該技術(shù)能夠加工硫氮含量更高、餾程更重的原料，并且可以摻混少量的焦化柴油、焦化汽油和催化柴油，適用于更多石化企業(yè)，同時(shí)石化企業(yè)可以根據(jù)自身需求靈活調(diào)整原料。

●前期投資低：

由于無(wú)須設(shè)置氫氣循環(huán)系統(tǒng)，SLHT技術(shù)相比同類(lèi)技術(shù)投資可降低10%~15%。

應(yīng)用效果

目前，SLHT技術(shù)已在石家莊煉化260萬(wàn)噸/年液相柴油加氫裝置、安慶石化220萬(wàn)噸/年液相柴油加氫裝置等5家企業(yè)的裝置應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)國(guó)6標(biāo)準(zhǔn)柴油的生產(chǎn)，總加工能力達(dá)860萬(wàn)噸/年，開(kāi)發(fā)的催化劑已在國(guó)內(nèi)外35套工業(yè)裝置成功應(yīng)用，總加工能力超過(guò)5000萬(wàn)噸/年，具備長(zhǎng)周期生產(chǎn)國(guó)6柴油的能力，技術(shù)成熟可靠。應(yīng)用成果表明，該技術(shù)可以延長(zhǎng)催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期30%以上，顯著減少裝置的固體廢物催化劑排放，固體廢物排放量年均降低16.7%。

安慶石化220萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置運(yùn)行結(jié)果顯示，當(dāng)加工焦化柴油比例為3%~7%的混合原料時(shí)，柴油產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于國(guó)6標(biāo)準(zhǔn)，裝置年平均能耗僅為4.83千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸，與同類(lèi)液相加氫工藝相比降低11.9%，與傳統(tǒng)加氫精制工藝相比降低51.7%，加工每噸原料碳排放可降低18.41千克。

2022年，SLHT技術(shù)配套的柴油液相循環(huán)加氫催化劑中標(biāo)恒逸實(shí)業(yè)（文萊）有限公司PMB石油化工項(xiàng)目。該項(xiàng)目被稱(chēng)為“文萊經(jīng)濟(jì)催化劑”，是國(guó)家首批“一帶一路”重點(diǎn)項(xiàng)目和中國(guó)、文萊兩國(guó)《聯(lián)合公報(bào)》提出的旗艦合作項(xiàng)目，是首個(gè)全面執(zhí)行中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的大型海外石化項(xiàng)目，也是迄今文萊最大的外國(guó)直接投資項(xiàng)目和我國(guó)民營(yíng)企業(yè)在海外的最大投資項(xiàng)目，對(duì)鞏固兩國(guó)戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系持續(xù)發(fā)展、加強(qiáng)兩國(guó)共建“一帶一路”合作發(fā)揮著重要作用。SLHT技術(shù)及其配套催化劑在文萊開(kāi)花結(jié)果，對(duì)擴(kuò)大我國(guó)自主煉油技術(shù)的全球影響力、積極踐行“一帶一路”倡議發(fā)揮了積極作用。

石科院科研人員分析SLHT技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果。

分區(qū)強(qiáng)化多產(chǎn)航煤和乙烯料的加氫裂化技術(shù)

推薦理由

該工藝將具有不同反應(yīng)特性的催化劑與反應(yīng)區(qū)內(nèi)目標(biāo)反應(yīng)化學(xué)精準(zhǔn)匹配實(shí)現(xiàn)反應(yīng)級(jí)配，結(jié)合催化劑裂化活性和反應(yīng)放熱特點(diǎn)，收到增產(chǎn)航煤、優(yōu)質(zhì)乙烯料和節(jié)能降耗效果，做到了“減油增化”，具有推廣價(jià)值?！袊?guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)

技術(shù)名片

常規(guī)加氫裂化裝置的主要產(chǎn)品包括輕烴、輕石腦油、重石腦油、航煤、柴油和尾油等。其中，航煤、柴油產(chǎn)品可作為優(yōu)質(zhì)的燃料油調(diào)和組分，重石腦油可作為優(yōu)質(zhì)的重整原料，尾油則可作為生產(chǎn)乙烯的優(yōu)質(zhì)原料。

近年來(lái)，我國(guó)民航業(yè)發(fā)展迅速、民航運(yùn)輸需求不斷增加。數(shù)據(jù)顯示，今年一季度，我國(guó)民航貨郵運(yùn)輸量及旅客運(yùn)輸量均創(chuàng)下歷年同期最高值，完成運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量349.3億噸公里，同比增長(zhǎng)45.6%；完成旅客運(yùn)輸量接近1.8億人次，同比增長(zhǎng)37.7%。

隨著我國(guó)民航業(yè)快速發(fā)展，航空煤油需求量持續(xù)攀升。中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)研究所數(shù)據(jù)顯示，2014~2019年我國(guó)航煤產(chǎn)量年均增長(zhǎng)10.9%，2023年我國(guó)航煤產(chǎn)量達(dá)4860萬(wàn)噸，比2022年增長(zhǎng)67.5%，預(yù)計(jì)2024年國(guó)內(nèi)航煤產(chǎn)量將達(dá)5570萬(wàn)噸。

為滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)航煤和優(yōu)質(zhì)尾油的需求，石科院自主研發(fā)增產(chǎn)航煤、壓減柴油并提升尾油質(zhì)量的加氫裂化技術(shù)——分區(qū)強(qiáng)化多產(chǎn)航煤和乙烯料的加氫裂化技術(shù)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于烴分子反應(yīng)規(guī)律研究，構(gòu)建了鏈烷烴富集和環(huán)狀烴選擇性轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺(tái)，將加氫裂化復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行反應(yīng)區(qū)劃分，根據(jù)反應(yīng)區(qū)目標(biāo)分子特征和反應(yīng)類(lèi)型自主研發(fā)多產(chǎn)航煤和乙烯料的分區(qū)專(zhuān)用加氫裂化系列催化劑RHC-133和RHC-131。

基于專(zhuān)用催化劑反應(yīng)特征和過(guò)程反應(yīng)熱模擬，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展級(jí)配優(yōu)化，通過(guò)精準(zhǔn)匹配的高性能催化劑及定向調(diào)控的催化梯級(jí)活性級(jí)配技術(shù)，形成低能耗加氫裂化催化劑級(jí)配技術(shù)。通過(guò)功能級(jí)配和活性級(jí)配的結(jié)合，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將具有不同反應(yīng)特性的催化劑與反應(yīng)區(qū)內(nèi)目標(biāo)反應(yīng)化學(xué)精準(zhǔn)匹配，解決了傳統(tǒng)加氫裂化技術(shù)催化劑與復(fù)雜反應(yīng)針對(duì)性不強(qiáng)、目標(biāo)產(chǎn)物選擇性差、能耗高等問(wèn)題，可在增產(chǎn)航煤及優(yōu)質(zhì)乙烯料的同時(shí)大幅降低工藝能耗。航煤收率可提升40%以上，乙烯料BMCI值（芳烴指數(shù)）改善2個(gè)單位以上，能耗降低10%~20%。

石科院研發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合催化劑裂化活性和反應(yīng)放熱特點(diǎn)，通過(guò)分區(qū)調(diào)控的方式有效利用反應(yīng)熱，降低了工藝過(guò)程中的燃料氣和動(dòng)力消耗。同時(shí)，通過(guò)精準(zhǔn)匹配目標(biāo)分子化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，提高了氫氣的利用效率、減少了氫氣消耗，顯著降低了整個(gè)工藝過(guò)程的氫耗、能耗及二氧化碳排放。以200萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置為例，可實(shí)現(xiàn)綜合能耗降低10%~20%，化學(xué)氫耗降低5%~10%，直接碳排放和間接碳排放合計(jì)可降低約5萬(wàn)噸/年。

在中國(guó)石化科技部組織的鑒定會(huì)上，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家一致認(rèn)定該技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，可作為煉油與化工的重要橋梁技術(shù)，對(duì)急需增產(chǎn)航煤和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)乙烯裂解原料的企業(yè)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)水平贏得業(yè)界認(rèn)可，已獲得授權(quán)專(zhuān)利11件，發(fā)表論文4篇，榮獲北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

應(yīng)用效果

目前，該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)4套裝置推廣應(yīng)用，可以不同程度地將重劣質(zhì)蠟油轉(zhuǎn)化為噴氣燃料、超低硫低芳烴柴油、化工原料及潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料等，技術(shù)成熟可靠。

2016年，該技術(shù)在燕山石化200萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，連續(xù)5年長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。相比前一周期，裝置航煤收率提升40%以上，乙烯料BMCI值改善兩個(gè)單位。技術(shù)工業(yè)應(yīng)用以來(lái)，該裝置累計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益3.87億元，綜合經(jīng)濟(jì)能耗相比技術(shù)使用前降低10%~20%，直接碳排放減少1.08萬(wàn)噸/年。

技術(shù)特點(diǎn)

●生產(chǎn)方案靈活：

企業(yè)可根據(jù)市場(chǎng)需求，通過(guò)調(diào)整反應(yīng)轉(zhuǎn)化深度靈活調(diào)整航煤和尾油收率。在一次通過(guò)流程下，航煤餾分收率可在35%~50%范圍內(nèi)靈活調(diào)整。

●航煤選擇性高：

在控制一定石腦油收率的前提下，航煤餾分收率可達(dá)46%以上，且滿(mǎn)足3號(hào)噴氣燃料質(zhì)量要求。所產(chǎn)尾油BMCI值為6~8，鏈烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到70%以上，可作為優(yōu)質(zhì)的裂解制乙烯原料。在最大量生產(chǎn)航煤方案下，航煤餾分收率可達(dá)51%以上，產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足3號(hào)噴氣燃料要求，柴油餾分可實(shí)現(xiàn)“零”產(chǎn)出。

●原料油適應(yīng)性強(qiáng)：

適用于加工來(lái)自石蠟油基、中間基原油、中間-環(huán)烷基等大部分原油的減壓瓦斯油（VGO）餾分，還可摻煉加工部分焦化蠟油（CGO）及柴油餾分，具有良好的原料油適應(yīng)性。

燕山石化200萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置。

大于60%高比例污水回用的無(wú)磷/低磷阻垢緩蝕處理工藝

推薦理由

該工藝合成和利用兼具緩蝕、阻Ca3(PO4)2垢、阻CaCO3垢、阻鋅垢等綜合性好、多功能的無(wú)磷/低磷聚合物，制備過(guò)程和產(chǎn)品性能重復(fù)性好，單體轉(zhuǎn)化率高，不產(chǎn)生“三廢”，符合國(guó)家總磷控制要求，從源頭降磷，實(shí)施效果好，推廣價(jià)值高。

——中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)

技術(shù)名片

循環(huán)水系統(tǒng)的用水量占企業(yè)總用水量的50%~90%，其穩(wěn)定運(yùn)行是保證工藝長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要條件。為提升節(jié)水效率，企業(yè)不斷提高循環(huán)水系統(tǒng)的污水回用比、濃縮倍數(shù)，加劇了循環(huán)水運(yùn)行中存在的腐蝕、結(jié)垢及微生物滋生三大問(wèn)題，阻垢、緩蝕成為石化企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的重要需求。

含磷化合物是優(yōu)異的緩蝕阻垢劑，但磷也是水資源的“敵人”，水中的磷含量過(guò)大會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類(lèi)及其他浮游生物迅速繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，進(jìn)而引起魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。為此，國(guó)家和地方對(duì)企業(yè)外排污水中的磷含量控制日益嚴(yán)格，作為污水場(chǎng)磷主要來(lái)源之一的循環(huán)水系統(tǒng)必須采用低磷甚至無(wú)磷方案。

1988年，石科院開(kāi)展循環(huán)水處理技術(shù)研發(fā)，形成煉油化工達(dá)標(biāo)污水適度處理回用循環(huán)水成套技術(shù)等多項(xiàng)支撐煉化裝置超長(zhǎng)運(yùn)行周期的關(guān)鍵水處理技術(shù)。30多年來(lái)，石科院先后完成循環(huán)水處理技術(shù)相關(guān)項(xiàng)目40余個(gè)，榮獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)。

石科院依托自身在循環(huán)水處理領(lǐng)域的技術(shù)積淀，以科技創(chuàng)新力量守護(hù)綠水青山，自主研發(fā)出大于60%高比例污水回用的無(wú)磷/低磷阻垢緩蝕處理工藝。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)官能團(tuán)構(gòu)效關(guān)系分析等手段設(shè)計(jì)合成了6類(lèi)28種新結(jié)構(gòu)的聚合物，并通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)選出兼具緩蝕、阻垢的多功能無(wú)磷聚合物作為核心劑。

在此基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同水質(zhì)開(kāi)展了上百次動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)進(jìn)行篩選、驗(yàn)證，成功開(kāi)發(fā)出系列高效無(wú)磷/低磷阻垢緩蝕劑及處理技術(shù)。該技術(shù)可以根據(jù)不同新鮮水和污水水質(zhì)“量體裁衣”，在保證循環(huán)水系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高比例污水回用，有效克服了常規(guī)無(wú)磷/低磷阻垢緩蝕劑抗沖擊性差、耐受污水回用比低的缺點(diǎn)。

石科院還解決了藥劑生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)劇烈、易暴聚的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了溫和條件下合成，水處理劑的生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生“三廢”，“一箭三雕”滿(mǎn)足了石化企業(yè)低磷、安全、環(huán)保的三重需求。

2023年11月9日，工業(yè)和信息化部、水利部聯(lián)合發(fā)布《國(guó)家鼓勵(lì)的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄（2023年）》，該技術(shù)名列其中。

未來(lái)，石科院將推進(jìn)該技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用，與更多企業(yè)合作，推動(dòng)循環(huán)水源頭降磷、污水資源化利用，助力中國(guó)石化循環(huán)水系統(tǒng)的污水回用比提升至60%，使每年回用污水達(dá)1.8億立方米，相當(dāng)于近13個(gè)西湖的水量。

技術(shù)特點(diǎn)

●污水回用比例高：

回用污水水質(zhì)達(dá)到回用循環(huán)水的要求，回用比在60%~100%，節(jié)水效果顯著。

●磷含量極低：

阻垢緩蝕劑為低磷或無(wú)磷藥劑，低磷藥劑磷含量低于4%，無(wú)磷藥劑不含磷。

●緩蝕阻垢效果好：

碳鋼試管腐蝕速率≤0.075毫米/年，黏附速率≤15毫克/（平方厘米·月），可以有效控制水質(zhì)的腐蝕與結(jié)垢傾向。

●技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)：

可根據(jù)企業(yè)不同水質(zhì)和循環(huán)水系統(tǒng)工況“量體裁衣”，同時(shí)可以結(jié)合高效微生物處理技術(shù)及運(yùn)行管理技術(shù)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行綜合治理。

應(yīng)用效果

目前，該技術(shù)已在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、黃河流域、京津冀、沿海等不同區(qū)域的10余家企業(yè)20多套循環(huán)冷卻水裝置開(kāi)展工業(yè)試驗(yàn)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)水水質(zhì)從低鈣硬堿度到超高鈣硬堿度全覆蓋，污水回用比從0到100%全覆蓋，甚至包括超標(biāo)劣質(zhì)回用水。循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕、黏附速率遠(yuǎn)優(yōu)于管理標(biāo)準(zhǔn)，處理效果優(yōu)異，合計(jì)創(chuàng)效超過(guò)5500萬(wàn)元，回用污水超過(guò)830萬(wàn)立方米。

2022年5月至今，石科院無(wú)磷緩蝕阻垢技術(shù)產(chǎn)品在長(zhǎng)江中游某石化企業(yè)煉油循環(huán)水系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用。應(yīng)用期間，平均污水回用比為62.73%，最高月份超過(guò)90%，碳鋼試管的平均腐蝕速率為0.045毫米/年，平均黏附速率為5.31毫克/（平方厘米·月），處理效果優(yōu)異，每年減少磷排放量10.89噸。

石科院阻垢緩蝕劑應(yīng)用于煉化企業(yè)循環(huán)水場(chǎng)。

專(zhuān)家視點(diǎn)：創(chuàng)新綠色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)效”與“低碳”兼得

嘉賓：

中國(guó)石油學(xué)會(huì)碳中和專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，石科院技術(shù)支持與服務(wù)中心（石油化工低碳經(jīng)濟(jì)研究中心）主任、技術(shù)市場(chǎng)部副經(jīng)理 吳 昊

石化行業(yè)產(chǎn)品覆蓋面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，石化行業(yè)用能集中度也較高，是我國(guó)工業(yè)部門(mén)中高耗能、高排放行業(yè)之一，年碳排放量占全國(guó)總排放量的4%~5%。

石化行業(yè)的碳排放來(lái)源主要包括化石燃料的直接燃燒、工業(yè)過(guò)程的排放、企業(yè)購(gòu)入電力和熱力造成的間接排放及供應(yīng)鏈排放，其中以化石燃料及工業(yè)過(guò)程相關(guān)排放為主，占比近八成。盡管相比鋼鐵、水泥等工業(yè)，我國(guó)石化行業(yè)的碳排放總量較低，但碳排放強(qiáng)度偏高，能效利用率低于世界先進(jìn)水平。

我國(guó)石化行業(yè)早在“十三五”期間就開(kāi)啟了以規(guī)?；蜔捇惑w化為主要方向的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，但煉油規(guī)模擴(kuò)大和乙烯產(chǎn)能增長(zhǎng)等因素導(dǎo)致石化行業(yè)能源消費(fèi)總量呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)。2020年，石化行業(yè)能源消費(fèi)總量達(dá)6.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相較2010年上升59.7%。

國(guó)家發(fā)展改革委等部門(mén)發(fā)布的《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》中指出，截至2020年底，我國(guó)煉油行業(yè)能效優(yōu)于標(biāo)桿水平的產(chǎn)能約占25%，能效低于基準(zhǔn)水平的產(chǎn)能約占20%。同時(shí)，石化行業(yè)規(guī)?；讲町愝^大，先進(jìn)產(chǎn)能與落后產(chǎn)能并存，用能主要存在中小裝置規(guī)模占比較大、加熱爐熱效率偏低、能量系統(tǒng)優(yōu)化不足、耗電設(shè)備能耗偏大等問(wèn)題，節(jié)能降碳改造升級(jí)潛力較大。

2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，明確要求將碳達(dá)峰貫穿于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全過(guò)程和各方面，重點(diǎn)實(shí)施“碳達(dá)峰十大行動(dòng)”。

2021年11月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，明確提出要推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)綠色低碳發(fā)展，加快石化化工、鋼鐵、有色金屬、建材等行業(yè)實(shí)施綠色化升級(jí)改造，推動(dòng)重化工業(yè)減量化、集約化、綠色化發(fā)展。到2025年，乙烯等重點(diǎn)產(chǎn)品單位能耗要達(dá)到世界先進(jìn)水平，石化行業(yè)資源利用水平明顯提高，助力推進(jìn)完善綠色制造體系。

2022年2月，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，提出要推動(dòng)煉油行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)，達(dá)到7.5千克標(biāo)準(zhǔn)油/（噸·能量因數(shù)）煉油能效標(biāo)桿水平。到2025年，煉油領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平以上產(chǎn)能占比要達(dá)到30%，行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著，綠色低碳發(fā)展能力大幅提升。對(duì)能效水平在基準(zhǔn)值以下，且無(wú)法通過(guò)改造升級(jí)達(dá)到基準(zhǔn)值以上的煉油產(chǎn)能，要按照等量或減量置換的要求，通過(guò)上優(yōu)汰劣、上大壓小等方式加快退出。

目前，我國(guó)石化行業(yè)低碳發(fā)展面臨技術(shù)突破和技術(shù)應(yīng)用雙重挑戰(zhàn)。首先，高碳排放生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺少顯著降碳技術(shù)手段，雖然開(kāi)展了各類(lèi)CCUS（碳捕集、利用與封存）和BECCUS（生物質(zhì)利用+CCUS）技術(shù)示范項(xiàng)目，但技術(shù)經(jīng)濟(jì)性尚需進(jìn)一步提升，規(guī)?；瘧?yīng)用仍有差距；綠氫、綠電大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)時(shí)機(jī)仍不成熟。其次，受復(fù)雜流程工業(yè)體系制約，低碳單元技術(shù)需要在總流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上才能體現(xiàn)最大低碳價(jià)值，新技術(shù)與現(xiàn)有流程耦合難度增大；石化行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程相較其他行業(yè)起步較晚，多能耦合的智慧低碳能源系統(tǒng)在石化行業(yè)尚未應(yīng)用。

“雙碳”目標(biāo)歸根結(jié)底還是要通過(guò)低碳技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。以石科院開(kāi)發(fā)的廢塑料化學(xué)回收技術(shù)為例，每噸廢塑料化學(xué)循環(huán)可以頂替2噸左右的石油加工，與石油加工路線(xiàn)相比，單位產(chǎn)值碳排放量可降低50%，在實(shí)現(xiàn)廢物利用的同時(shí)，不僅節(jié)約了石油資源，而且大幅降低了碳排放強(qiáng)度，能收到“一箭三雕”的效果。再以石科院開(kāi)發(fā)的催化裂解多產(chǎn)低碳烯烴為例，與傳統(tǒng)的蒸汽裂解生產(chǎn)烯烴相比，在全煉廠總流程情境下，煉廠碳排放最高可減少30%以上。這些技術(shù)創(chuàng)新均實(shí)現(xiàn)了“創(chuàng)效”與“低碳”的同向發(fā)展，石化行業(yè)需要更多類(lèi)似的低碳技術(shù)和低碳工藝，以科技創(chuàng)新為石化行業(yè)高質(zhì)量低碳發(fā)展提效賦能。

短期來(lái)看，石化行業(yè)應(yīng)在管理能力提升、能源資源高效利用、工藝優(yōu)化、智能化提升的融合發(fā)展等方向發(fā)力：通過(guò)換熱網(wǎng)絡(luò)集成優(yōu)化、蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化、低溫余熱高效利用、氫氣資源高效利用、組分煉油等技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源資源高效利用降碳；通過(guò)原油催化裂解生產(chǎn)化工原料、低生焦催化裂化、低能耗柴油液相加氫、低碳強(qiáng)度生產(chǎn)化工原料的加氫裂化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)典型煉油工藝過(guò)程降碳；通過(guò)環(huán)己酮肟氣相重排制備己內(nèi)酰胺、漿態(tài)床雙氧水等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)典型化工工藝過(guò)程降碳；通過(guò)分離系統(tǒng)智能優(yōu)化、反應(yīng)裝置模擬優(yōu)化等技術(shù)，以及碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與核算、碳資產(chǎn)管理工具等手段提升自身碳資產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)智能化降碳。

長(zhǎng)期來(lái)看，石化行業(yè)不僅需要結(jié)合自身發(fā)展趨勢(shì)，而且要結(jié)合其他行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)制定降碳減排路徑。比如在石化行業(yè)碳減排過(guò)程中，需要考慮交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，制定低碳燃料路線(xiàn)；考慮加工制造業(yè)的行業(yè)發(fā)展，將石化行業(yè)低碳工作結(jié)合材料需求變化整體開(kāi)展。從排放來(lái)源角度，石化行業(yè)可以通過(guò)能效提升及工藝改進(jìn)、使用替代原材料等方式減少直接排放，通過(guò)使用綠色電力減少間接排放，通過(guò)構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)綠色低碳產(chǎn)品、優(yōu)化運(yùn)輸和儲(chǔ)存等方式減少產(chǎn)品價(jià)值鏈排放，同時(shí)利用CCUS、使用碳抵消機(jī)制等減少全生命周期碳排放，加快實(shí)現(xiàn)碳中和。

從經(jīng)濟(jì)性角度，現(xiàn)在行業(yè)的普遍規(guī)律是減碳技術(shù)實(shí)施成本最低，甚至可以在減碳的同時(shí)獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益；零碳技術(shù)成本居中；負(fù)碳技術(shù)成本最高，有些負(fù)碳技術(shù)的實(shí)施對(duì)于企業(yè)來(lái)講還是負(fù)收益。因此石化行業(yè)應(yīng)在減碳技術(shù)方面主動(dòng)作為，著力提升減排降碳技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。