□本刊記者 林青青

清潔油品生產(chǎn)實(shí)際上就是石油資源的有效利用問題，這涉及整個(gè)煉廠的總流程?？偭鞒套龊昧?，清潔油品的問題就迎刃而解，這需要在技術(shù)上做文章。

訪談人名片

李大東，中國工程院院士、石油煉制專家、石油化工科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。主要從事石油煉制催化劑及工藝的研究、開發(fā)與創(chuàng)新。作為第一完成人獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)及省部級(jí)科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)10 余項(xiàng)。2010年獲何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

生產(chǎn)清潔油品被列為我國“十二五”煉油工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，面對(duì)原油劣質(zhì)化、重質(zhì)化日益加重的情況，如何才能生產(chǎn)更多的清潔油品？中國工程院院士李大東在接受本刊記者采訪時(shí)指出，清潔油品生產(chǎn)實(shí)際上就是石油資源的有效利用問題，需要在技術(shù)上做文章。

生產(chǎn)清潔油品是大勢(shì)所趨

記者：李院士您好，當(dāng)前國內(nèi)成品油需求增長迅速，石油產(chǎn)品需求逐漸向輕質(zhì)化轉(zhuǎn)變，然而原油卻日益劣質(zhì)化、重質(zhì)化，您是如何看待這種矛盾的？

李大東：這是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題，從某種程度上來說是一個(gè)戰(zhàn)略性的問題。

要考慮的是煉什么油。全球剩余的石油資源趨于劣質(zhì)化，這體現(xiàn)在兩個(gè)方面：重質(zhì)化及高硫含量。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球剩余的石油可采儲(chǔ)量中，含硫量超過1.5%的高硫原油占到70%以上。此外，高硫重質(zhì)原油與低硫輕質(zhì)原油在價(jià)格上有很大的差距，同樣是生產(chǎn)清潔油品，付出的代價(jià)是不一樣的。原油成本在煉廠的生產(chǎn)成本中已經(jīng)占到了95%，企業(yè)要想取得效益，不能只在剩余的5%中考慮。很明顯，不管是從資源的角度，還是從效益的角度，煉制劣質(zhì)原油成為我們的必然選擇。

第二，生產(chǎn)什么類型的產(chǎn)品。未來20年，全球?qū)κ彤a(chǎn)品的需求將以年均1.5%的速度增長，汽油、柴油、石腦油和煤油占到需求增量的80%。從目前全球各方面的分析來看，2050年以前，全球生產(chǎn)的運(yùn)輸燃料仍是以石油燃料為主，其他的燃料作為補(bǔ)充手段，比如生物燃油。石油化工原料呈多元化的趨勢(shì)，但天然氣和石油仍然是生產(chǎn)基本有機(jī)化學(xué)品的主要來源。

第三，生產(chǎn)什么質(zhì)量的產(chǎn)品。全球的總趨勢(shì)是清潔化生產(chǎn)和生產(chǎn)清潔油品。首先我們要明確一個(gè)概念：清潔油品。過去對(duì)這個(gè)概念可能有些誤區(qū)，實(shí)際上，我們對(duì)清潔油品的要求是越來越高的，比如國4 是清潔油品，國5 也是清潔油品，只是隨著社會(huì)的發(fā)展，要求越來越高。清潔油品主要是指汽油、柴油，主要指標(biāo)就是硫含量。北京將執(zhí)行京5，硫含量要小于10ppm，相當(dāng)于歐5 水平。上海廣州執(zhí)行的國4，其他地區(qū)執(zhí)行國3 標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，全國都會(huì)相應(yīng)提高標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的燃料將無法進(jìn)入市場(chǎng)。

因此，我們所面臨的問題就是如何高效地加工利用劣質(zhì)原油，而總的思路就是用最小的代價(jià)解決清潔油品生產(chǎn)的問題。

原油高效利用需技術(shù)突破

記者：您如何理解前面所提到的“高效利用”？應(yīng)該在哪些方面尋求突破？

李大東：劣質(zhì)原油高效利用，我想主要包括這幾個(gè)方面：第一，最大限度地追求輕質(zhì)油收率。第二，清潔化生產(chǎn)。清潔化生產(chǎn)包括兩層含義，生產(chǎn)過程清潔化和生產(chǎn)清潔產(chǎn)品。第三，高效，也就是說企業(yè)要有效益。

目前，我國輕質(zhì)油收率平均在75%左右，但國際上的先進(jìn)水平一般在80%以上。從這個(gè)數(shù)字就可看出資源利用率的高低，這也直接牽涉到煉油企業(yè)的實(shí)際效益。隨著資源的不斷消耗，剩余資源越發(fā)寶貴，要實(shí)現(xiàn)原油高效利用，就要靠技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。要追求高輕質(zhì)油收率并解決好清潔化生產(chǎn)和生產(chǎn)清潔油品問題，關(guān)鍵是要走加氫的技術(shù)路線或加氫與脫炭有效結(jié)合的技術(shù)路線。

記者：具體來說，應(yīng)該在哪些方面采取措施？

李大東：要想高效利用石油資源，最關(guān)鍵的就是要處理好減壓蠟油，特別是減壓渣油，采用合適的技術(shù)途徑將其轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)油品。減壓蠟油的轉(zhuǎn)化有兩條技術(shù)途徑：一是加氫裂化，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的中間餾分油，如煤油、柴油以及石油化工原料。二是預(yù)加氫后進(jìn)催化裂化，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽、柴油。選擇何種途徑要根據(jù)企業(yè)的具體情況。

催化裂化裝置是現(xiàn)階段煉廠最重要的裝置之一，煉廠是要靠這個(gè)裝置拿效益的。上世紀(jì)80年代甚至是90年代，由于當(dāng)時(shí)環(huán)保要求并不高，煉廠只要開啟催化裂化裝置就能賺錢。而現(xiàn)在情況已經(jīng)大不相同了，由于催化裂化的原料油質(zhì)量差，導(dǎo)致輕質(zhì)油收率低。催化裂化再生煙氣里的硫以SOx 的形式排放，這種排放方式是不可行的，會(huì)造成環(huán)境污染，國家對(duì)此有嚴(yán)格的排放要求。對(duì)此，企業(yè)就只能進(jìn)行脫SOx處理，但是都會(huì)造成二次污染。此外，催化原料沒有進(jìn)行加氫預(yù)處理，產(chǎn)品質(zhì)量不好，焦炭多，在燒焦再生的時(shí)候二氧化碳的排放就多，這也是煉油廠當(dāng)前需要解決的重大問題。這一系列的問題都是由于催化裂化進(jìn)料質(zhì)量差引起的。

現(xiàn)在必須要求提高催化裂化進(jìn)料質(zhì)量，而最有效的辦法就是要加氫處理。進(jìn)行加氫預(yù)處理，一方面可以改善催化裂化產(chǎn)品的分布，大幅度提高輕質(zhì)油收率；另一方面還可以解決SOx 的問題，含硫化合物在原料預(yù)處理的時(shí)候就變?yōu)榱蚧瘹?，進(jìn)行硫黃回收，成為硫黃這一有價(jià)值的副產(chǎn)品，這樣就把有害的東西變?yōu)榱擞袃r(jià)值的產(chǎn)品。從煉廠的總流程、從源頭來考慮問題，才能解決這些潛在的污染問題，切忌頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳，剛才提到的SOx 問題就是一個(gè)典型。

關(guān)于減壓渣油的轉(zhuǎn)化，根據(jù)渣油的金屬含量不同，要采取不同的工藝路線。當(dāng)渣油的金屬含量小于200ppm 的時(shí)候，建議采用RICP 或IHCC 技術(shù)；金屬含量大于200ppm時(shí)，建議采用SHF 技術(shù)。針對(duì)原油的特點(diǎn)和煉廠的構(gòu)成，可進(jìn)行多種選擇。

找準(zhǔn)問題是關(guān)鍵

記者：當(dāng)前，我國清潔油品生產(chǎn)技術(shù)所面臨的最大困難是什么？

李大東：清潔油品主要是清潔汽油和清潔柴油的問題，特別是清潔汽油。商品汽油不是單一的組分，是經(jīng)過調(diào)和而成的。汽油池是由多種組分構(gòu)成的，對(duì)比來看，國外催化裂化的汽油占到汽油池的30%左右，我國則占到70%以上。因此我國清潔汽油的主要問題就是催化裂化汽油的清潔化問題，也就是硫和烯烴的問題，要求在降低硫含量和烯烴值的同時(shí)不能影響辛烷值，這個(gè)問題的處理難度要比西方大。降烯烴在10年以前就解決了，現(xiàn)階段的關(guān)鍵是硫的問題。

國3 到國5 每走一步都很困難，哪種方法最好，這就要從煉油廠的總流程上來看。當(dāng)我們煉高硫油，并進(jìn)行催化裂化原料預(yù)處理后，一步就可以到達(dá)國3 標(biāo)準(zhǔn)。而國4、國5 就要上選擇性加氫脫硫，才能達(dá)到要求。這種總流程，盡管起初投資高，但總體效益是好的。總而言之，還是要把總流程理順，頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳的代價(jià)就太高了。

柴油的問題要比汽油小一點(diǎn)，我國已經(jīng)開發(fā)出可以生產(chǎn)國4、國5柴油的技術(shù)，但是仍需要進(jìn)一步完善和發(fā)展。超低硫化是清潔柴油的發(fā)展方向。我們當(dāng)前有RTS 技術(shù)及石科院的RS-2000 催化劑和撫研院的FHUDS 催化劑。催化劑的研發(fā)還在不斷前進(jìn)，但我們要求生產(chǎn)國5的工藝和催化劑必須在10ppm 的條件下長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行考核。當(dāng)前，我國現(xiàn)有的技術(shù)和催化劑都處在國際先進(jìn)水平，但仍需要開發(fā)更高性能的新型催化劑或新的工藝技術(shù)。

綜合看來，這些技術(shù)全是加氫技術(shù)，提高輕質(zhì)油收率和生產(chǎn)清潔產(chǎn)品，都需要加氫技術(shù)。

記者：您多次提到技術(shù)的創(chuàng)新與突破，您覺得石油煉制技術(shù)如何才能做到創(chuàng)新與突破？

李大東：技術(shù)創(chuàng)新源于需求，我們不是為創(chuàng)新而創(chuàng)新。從企業(yè)來說，要根據(jù)近中遠(yuǎn)期的市場(chǎng)需求。另外，由于石油行業(yè)的特殊性，我們還要從國家層面考慮，要為國家的能源戰(zhàn)略做好技術(shù)準(zhǔn)備。因此，國家的戰(zhàn)略需求和企業(yè)的市場(chǎng)需求，是提出問題的起點(diǎn)。找準(zhǔn)問題是關(guān)鍵，這是創(chuàng)新的起點(diǎn)。

比如清潔汽油的生產(chǎn)，既要降硫，又要保持辛烷值，這就是問題的難點(diǎn)。找準(zhǔn)了問題，就等于解決了問題的一半。在這個(gè)基礎(chǔ)上，提出不同的解決問題的途徑和方法，然后開展探索性的試驗(yàn)。最難的還在于找準(zhǔn)問題，之后才能再去尋求他人沒有做過的思路和途徑。

RICP 技術(shù)的開發(fā)就是一個(gè)創(chuàng)新的例子。對(duì)渣油的加氫處理，常規(guī)辦法是渣油加氫后，餾分大于350℃的部分全部進(jìn)入催化裂化。在試驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，催化裂化重循環(huán)油HCO 中含有70%～80%的多環(huán)芳烴，如果直接進(jìn)催化裂化，將有2/3變成焦炭和干氣，并導(dǎo)致能耗增加，只有1/3 變?yōu)檩p質(zhì)油。另一方面發(fā)現(xiàn)渣油加氫床層積碳規(guī)律與餾分油加氫相反，對(duì)渣油加氫處理是頂部積炭少、底部積炭多，造成反應(yīng)器后部催化劑結(jié)焦嚴(yán)重，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)這主要是由于瀝青質(zhì)的析出導(dǎo)致的。針對(duì)這些問題，我們將原來的HCO 在催化裂化裝置中自身循環(huán)改為HCO 先與渣油加氫處理原料混合，作為渣油加氫處理進(jìn)料，然后再進(jìn)催化裂化裝置。這種方案可以說是“一箭雙雕”，對(duì)渣油加氫處理裝置而言，由于降低了黏度并抑制了瀝青質(zhì)的析出，從而提高了反應(yīng)速率，減少了積炭并使積炭趨于均勻；對(duì)催化裂化裝置而言，顯著提高了輕質(zhì)油收率，并降低了焦炭產(chǎn)率。這項(xiàng)技術(shù)已在齊魯石化使用，也是世界上首次工業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

就煉油工業(yè)總體而言，我國與國外基本處于同一水平線上，但還是有一定的差距，而差距主要體現(xiàn)在環(huán)保技術(shù)和節(jié)能技術(shù)上。另外，在如何開發(fā)出原始性創(chuàng)新技術(shù)上，我們還需要多下工夫。