——中國石油高檔潤滑油加氫異構脫蠟催化劑及成套技術開發紀實

中國石油石油化工研究院日前傳來消息，高檔潤滑油基礎油加氫異構脫蠟催化劑及成套技術，在大慶煉化公司成功實現工業應用，主要技術經濟指標達到國際領先水平。

作為中國石油2009年十大科技進展，這項技術取得9項專利授權，實現了我國自主知識產權高檔潤滑油加氫生產技術的歷史性突破。專家稱贊說，這是國內外強強聯手，用組合拳攻占技術制高點的一個典范。

國內攜手攻關，突破催化劑研發瓶頸

我國是世界第二大潤滑油消費國，2009年銷量近800萬噸，市場規模上千億元，但由于技術落后，高檔潤滑油市場85%以上被國外知名品牌占領，而高檔潤滑油卻以不到20%的市場份額攫取了80%的利潤。

潤滑油基礎油加氫異構脫蠟技術是目前最先進的高檔潤滑油加氫生產技術，技術核心是異構脫蠟催化劑。1999年，石化院開始與大連化物所聯手協力攻關，設計出新的雙四面體模型，選定若干十元環一維直孔道分子篩組合，匹配金屬加氫組分，系統研究了分子篩的合成條件、微孔化學修飾、摻雜原子及酸改性對催化劑加氫異構化性能的影響等，并采取了一系列措施，終于在2002年攻克一種特殊孔道結構分子篩擔載貴金屬的雙功能加氫異構催化劑關鍵技術，完成了分子篩合成、催化劑制備及反應性能評價等實驗室研究。

工業放大過程中，科研人員采取科學的“集總開發”辦法，在實驗室階段就集中研究了工業放大可能出現的各種技術難點，并在2升反應釜中做了600多次實驗，在20升反應釜中做了200多次實驗，為工業放大做了充分的準備。2004年合成規模在實驗室小試基礎上放大5萬倍，成功實現了關鍵分子篩材料的工業試生產。

加氫異構脫蠟催化劑的開發取得了多項重大技術突破，全面系統地完成了從小試、中試到工業試生產的研發過程，達到了世界同類催化劑的先進水平，在加工高蠟含量重質原料油和生產重質基礎油方面處于世界領先水平，為開發成套技術并實現工業應用創造了條件。

中外強強合作，解決成套技術應用難題

工業試生產成功后，如何形成成套技術、實現工業應用成為新的攻關重點。2004年到2005年，在中國石油科技管理部門及相關單位支持下，科研人員選擇大西北一家煉油廠的原料油，進行了系統的穩定性試驗和抗硫氮試驗。

為做好這一試驗，在第一時間掌握試驗效果，科研人員一直盯在現場。石化院高級工程師胡勝遠的親人病危，都未能回家照料；化物所的研究員田志堅在孩子出生僅十幾天就遠離妻兒，堅守在試驗現場。經長達8000小時的穩定性試驗，加氫異構脫蠟催化劑的良好特性得到充分驗證。

要生產高檔潤滑油基礎油，除需要加氫異構脫蠟催化劑外，還需要預精制催化劑等與之配套。科研人員經反復交流，確定與國外一流的法國石油研究院開展強強合作。法方將我國的催化劑帶回國進行工藝優化試驗，我方也將法方催化劑拿到西北和東北同時進行聯評試驗。中法雙方科研人員頻繁奔波于兩國三地，經過5000小時、25種方案的反復試驗，終于形成了以我國自有技術為核心的環烷基輕脫油加氫異構脫蠟成套技術。

2006年底，到了實現工業應用的關鍵時刻，相關煉廠按規范進行招標，前來投標的有2家國外頂級的催化劑供應商。石化院黨委書記吳冠京親自帶隊去參加這一場世界級大考。經過嚴格的技術論證，雖然我國催化劑的性能和價格有一定優勢，但因為沒有工業化業績，按有關規定煉廠最終還是采用了國外產品。這給艱苦攻關十來年的科研人員帶來巨大打擊。

平復心情，整理思緒，科研人員把目光轉移到東北。大慶煉化公司曾從國外引進一套20萬噸/年潤滑油基礎油高壓加氫裝置，采用的是當時處于世界領先水平的催化劑，但裝置開工以來一直存在收率低、經濟效益差等問題。2004年，雖然更換了同一公司的新一代催化劑，但是問題依然沒有解決，裝置處于半開半停狀態。

換一次貴金屬催化劑的費用非常昂貴，首次工業應用要冒巨大風險，但大慶煉化公司經過反復核對這個催化劑的各類技術數據后，最終堅定表示：“應用自主研發的催化劑，我們無條件支持。”煉油與化工分公司也及時果斷投入資金支持這一工業試驗項目，這給科研人員以巨大鼓舞。

　 上下全力以赴，矢志實現全方位超越

最關鍵的考驗開始了。

2008年10月底，正式裝填催化劑的3天3夜里，科研人員不分晝夜盯在現場，胡勝等科技人員下到深40米、直徑不足2米的反應器里，按技術要求一段段畫線，反應器里彌漫著原有催化劑的懸浮粉塵，他們戴著口罩堅持在黑暗而窄小的空間工作。催化劑裝填完成后，裝置進行了試運行，各項技術性能指標都超出人們的預期。

正準備歡慶勝利時，突然發生意外。裝置上的一臺空冷器突然開裂，好在車間操作人員處理及時，避免了一起嚴重事故。這場驚險使新催化劑經歷了一次意外考驗。科研人員抓住更換空冷器和檢修設備的時間，全面分析研究了開車獲取的各種數據，并根據生產企業的要求，進一步優化工藝技術，還在副產品生產方面取得新突破。2009年5月重新開車，裝置平穩運行，很快達到理想效果。

　 2009年8月1日進行工業標定，結果表明，新型催化劑活性和選擇性高、產品質量好、基礎油收率高，特別是重質基礎油收率優勢明顯，與國外同類催化劑相比，市場急需的主力產品——10厘沱（Ⅲ）類基礎油產品收率提高了20個百分點。該催化劑同時還具有原料適用范圍廣、副產品附加值高等優點，可加工以前難以處理的蠟下油原料，生產出可調和SAE5W/XX高檔內燃機油、75W/90手動變速箱油等5種高檔潤滑油的4cst（Ⅲ類）基礎油。加氫裝置運行平穩，一年可處理20萬噸高含蠟減壓蠟油，生產15萬噸以上高檔基礎油，實現年產值近20億元，創造效益超過6億元。

新型催化劑及成套技術成功實現工業應用，提升了我國高檔潤滑油基礎油生產的技術水平，為產品的升級換代、結構調整、增強整體市場競爭力提供了有力的技術支撐。目前，這種催化劑已形成系列，可分別針對石蠟基和環烷基等多種原料油進行“量體裁衣”，提供專用催化劑及成套技術，滿足生產各種黏度級別高檔潤滑油基礎油的需求，在國內外具有非常廣闊的應用前景。