□ 本刊記者 許帆婷

所謂的多元化，并不是今天干這個，明天干那個，而是應(yīng)該有長遠(yuǎn)的眼光，多做一些基礎(chǔ)性的工作，以應(yīng)對將來形勢的變化。

訪談人名片

汪燮卿，石油煉制及分析化學(xué)專家。長期主持催化裂解（DCC）、催化裂化多產(chǎn)液化氣和汽油（MGG）等方面的研究，多次獲得國家及省部級獎勵。中國石化集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會顧問，1995年當(dāng)選中國工程院院士。

目前，低碳烯烴原料的多元化已成為世界各國、各企業(yè)研究的重要課題，也是石油化工技術(shù)不斷取得突破的一個前沿領(lǐng)域。即便在此背景下，由中國石化主持開發(fā)、我國首個成套出口的煉油技術(shù)“重質(zhì)原料生產(chǎn)低碳烯烴的催化裂解技術(shù)（DCC）”仍然煥發(fā)著生命力，在激烈的國際競爭中有其一席之地。本刊記者就這項技術(shù)的一系列問題采訪了中國工程院院士汪燮卿。

重油制烯烴技術(shù)打開市場

記者：請您介紹一下重油制低碳烯烴技術(shù)。這個技術(shù)的主要創(chuàng)新點在哪個方面？

汪燮卿：我從1985年開始從事重油裂解生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴的工作，已經(jīng)快30年了。當(dāng)時，大家對這個工作都比較關(guān)心。因為中國在上世紀(jì)80年代以前主要煉制國產(chǎn)的大慶原油。大慶原油是低硫石蠟基油，重質(zhì)餾分含量比較高，輕質(zhì)餾分含量比較低。當(dāng)時生產(chǎn)乙烯主要的方法是石腦油蒸汽裂解。大慶油的石腦油比較少，限制了低碳烯烴產(chǎn)品的產(chǎn)量，因此轉(zhuǎn)向關(guān)注用重質(zhì)原油生產(chǎn)低碳烯烴的技術(shù)。恰好我們石科院過去做過一些基礎(chǔ)性工作，有用催化裂化方法生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴和輕質(zhì)油的經(jīng)驗，因此當(dāng)時剛剛成立的中國石化總公司科技委員會決定把這一課題交給石科院來做。

這項技術(shù)1990年在濟南煉油廠開始工業(yè)試驗。當(dāng)時由于缺乏經(jīng)驗，工業(yè)化的概念很不成熟，在協(xié)調(diào)關(guān)系和簽訂合同方面鬧過一些意見。后來經(jīng)過談判協(xié)商，由我拍板簽字，之后試驗就開展得比較順利。

DCC技術(shù)所用的催化劑向美國申請專利是該項技術(shù)走向國際的第一步。我們1990年做的工業(yè)化試驗，1991年就向美國提出申請。我給美國專利局簽了一份保證書，保證項目中的一切實驗數(shù)據(jù)的可靠性能夠得到證明和擔(dān)保，如有差錯將受到美國法律的制裁。最后專利被批準(zhǔn)了，我們的這項技術(shù)得到了美國人的重視。當(dāng)時我們是一邊向國外購買技術(shù)一邊研發(fā)自己的技術(shù)。美國SW公司向我們提供過渣油催化裂化的技術(shù)，看到我們開發(fā)的新技術(shù)，首先是懷疑，之后確認(rèn)沒有侵犯他們的知識產(chǎn)權(quán)，就和我們洽談在國外代銷技術(shù)的事情。1994年，通過他們的代理，第一套DCC成套技術(shù)就成功出口到泰國，這是我國第一套成套出口的煉油技術(shù)。

目前，中國石化DCC技術(shù)已有六套裝置許可到泰國、沙特和印度等國。其中，使用我們技術(shù)的沙特Petro Rabigh公司460萬噸/年裝置是全球最大的DCC裝置，年產(chǎn)乙烯22.5萬噸，丙烯95萬噸，被譽為“丙烯發(fā)生器”，這讓我們感到很自豪。

這些海外裝置顯示了DCC工藝和催化劑的優(yōu)異性能和世界領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢，在國際上樹立了中國石化的良好形象。

記者：DCC技術(shù)能成功出口國外，得到國際承認(rèn)和重視的原因是什么？

汪燮卿：目前國際上乙烯生產(chǎn)的一個大趨勢是原料輕質(zhì)化。用乙烷、天然氣、凝析油作為原料生產(chǎn)烯烴，收率很高，是傳統(tǒng)石腦油制烯烴的3倍，而成本僅僅是后者的10%，因此能產(chǎn)生很好的利潤。這種情況下，國外便大量使用乙烷或凝析油生產(chǎn)烯烴，以便在激烈的市場中獲得競爭優(yōu)勢。但是這種原料輕質(zhì)化趨勢同時也帶來一個問題，就是產(chǎn)品中乙烯多而丙烯少，二者的比例失衡。比如我們用石腦油生產(chǎn)烯烴，乙烯丙烯的比例大概是2:1；假如用乙烷來生產(chǎn)，得到的丙烯比例不到10%。原料性質(zhì)決定了產(chǎn)品的種類和數(shù)量。

DCC技術(shù)的一個優(yōu)勢就是產(chǎn)出丙烯多而乙烯少。比如沙特460萬噸/年裝置丙烯、乙烯收率分別是18.5%、4.3%，這樣就很好地彌補了輕質(zhì)原料生產(chǎn)烯烴得到丙烯不足的缺點。

從成本經(jīng)濟角度考慮，用天然氣凝析油和乙烷生產(chǎn)乙烯，用重質(zhì)油生產(chǎn)丙烯，這種組合方式在技術(shù)上最成熟，在經(jīng)濟上也最合算。這是我們DCC深度催化裂化技術(shù)受到國外重視的主要原因。在目前情況下這項技術(shù)是有其生命力的。在此基礎(chǔ)上，我們又進(jìn)一步開發(fā)了CPP技術(shù)，提高乙烯收率，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要多產(chǎn)乙烯或多產(chǎn)丙烯。

煤制烯烴獨辟蹊徑

記者：隨著我國煤化工的逐漸興起，煤制烯烴技術(shù)取得了一定的突破，在乙烯原料多元化格局中逐漸凸顯。請您簡單介紹一下煤制烯烴技術(shù)。

汪燮卿：首先要明確一個概念，是甲醇制烯烴，而不是煤制烯烴。在世界范圍內(nèi)，用于生產(chǎn)烯烴的甲醇，80%是來源于天然氣的，只有不到20%來源于煤。中國的資源現(xiàn)狀是煤多氣少，煤炭儲量豐富，而且價格也比較便宜，因此開發(fā)用煤制甲醇再制烯烴的技術(shù)是有優(yōu)勢的。在這方面，中科院大連化物所、中國石化上海石油化工研究院等科研機構(gòu)，都做了大量的研究工作，并實現(xiàn)了工業(yè)化。

用天然氣或煤合成甲醇制烯烴技術(shù)是一項重大突破。從天然氣化工角度來看，甲烷直接制烯烴非常困難，因為其化學(xué)鍵鍵能太穩(wěn)定，需要先轉(zhuǎn)化為甲醇，增加化學(xué)活潑性之后，才能制成烯烴。

但是目前國際上甲烷直接制烯烴技術(shù)有新的突破。美國的陶氏化學(xué)公司等機構(gòu)從尋找新型催化材料上下功夫，已研制成功甲烷直接制烯烴的技術(shù)，正在進(jìn)行工業(yè)化試驗。這種方法如果能成功商業(yè)化，將是一項革命性的進(jìn)展。

記者：近年來針對煤化工的發(fā)展，有許多不同的聲音。支持者認(rèn)為中國資源現(xiàn)狀多煤、少油少氣，應(yīng)該充分利用好廉價的煤炭原料。反對者認(rèn)為煤化工對環(huán)境生態(tài)會帶來負(fù)面影響，得不償失。您認(rèn)為我國發(fā)展煤化工的前景如何？在發(fā)展過程中需要注重哪些方面，解決哪些問題？

汪燮卿：由于原料價格比較便宜，在中國用煤制甲醇，再用甲醇制烯烴。但也帶來一個問題：煤炭制成甲醇的反應(yīng)過程需要消耗大量的水，但中國的資源是逆向分布的，有煤地方?jīng)]有水，有水地方?jīng)]有煤，這給我們造成了很大的困擾。因此煤化工的發(fā)展，首先受制于原料，必須要同時有豐富的煤礦資源和水資源。這樣的地方在中國并不好找，所以只能在一定范圍內(nèi)適度地發(fā)展。

其次，發(fā)展煤化工還要考慮資源保護(hù)和節(jié)能減排。既要節(jié)約水資源，又要保護(hù)水資源不受污染，此外還要控制碳排放。二氧化碳過度排放已造成許多環(huán)境問題，如何固碳是今后的一大課題；過量的碳排放，還涉及政策和經(jīng)濟層面的碳交易、碳稅等問題，成為企業(yè)的成本和負(fù)擔(dān)。因此，發(fā)展煤化工必須對環(huán)境、水和煤炭資源進(jìn)行評估和綜合考慮。

未來我們寄希望于新原料的開發(fā)利用。美國的頁巖氣革命給我們很多啟示，中國的頁巖氣開發(fā)利用技術(shù)近幾年有一些突破，假如未來頁巖氣能夠大發(fā)展，能夠得到豐富廉價的天然氣以及伴生的凝析油，石化工業(yè)的日子會好過得多。

技術(shù)多元化任重道遠(yuǎn)

記者：目前從世界范圍來看化工業(yè)的原料多元化是趨勢，除了傳統(tǒng)的原油之外，還有天然氣、煤等。能不能說新技術(shù)的開發(fā)是受原料制約的，是被動的？

汪燮卿：并不能說是被動的。我們是用技術(shù)的多元化應(yīng)對原料的多元化。原料的發(fā)展變化是客觀存在的，研究者必須主動根據(jù)各種能源布局比例，以及將來發(fā)展趨勢，做好戰(zhàn)略規(guī)劃。從戰(zhàn)略布局角度來看，技術(shù)的開發(fā)應(yīng)該多元化。

所謂的多元化，并不是今天干這個，明天干那個，而是應(yīng)該有長遠(yuǎn)的眼光，多做一些基礎(chǔ)性的工作，以應(yīng)對將來形勢的變化?？蒲袆?chuàng)新工作想要“香火旺盛”必須做到“一燈長明”。只有堅持不斷地、前瞻性地做一些基礎(chǔ)研究，不急功近利，才能真正出成果。

從行業(yè)的角度來看，整個化工業(yè)發(fā)展史就是一部原料主導(dǎo)的歷史。縱觀整個工業(yè)革命的歷史，從人們的需求中誕生了紡織工業(yè)，紡織工業(yè)又推動機械工業(yè)的進(jìn)步，機械工業(yè)又推動了冶金工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了煤焦油和焦炭原料，由此又促成了煤化工的誕生。站在這個角度，我們能更好地理解原料和技術(shù)的關(guān)系。

記者：您剛才提到重油制烯烴技術(shù)現(xiàn)在還有生命力。您覺得這項技術(shù)發(fā)展前景怎么樣，還需要解決什么問題？

汪燮卿：根據(jù)地質(zhì)學(xué)家預(yù)測，目前世界上常規(guī)原油儲量在3100億噸左右，而比重大、雜質(zhì)多、黏度大、輕質(zhì)烴類成分少的非常規(guī)原油則有4000億噸到7000億噸左右。這些非常規(guī)原油如何加工處理，未來始終是石油化工研究的主題。因此，重油制烯烴技術(shù)的生命力是資源決定的。重質(zhì)油越來越多，輕質(zhì)油越來越少，這是資源發(fā)展趨勢，也是資源利用趨勢。

目前國際上生產(chǎn)低碳烯烴的原料，一方面越來越輕質(zhì)化，比如用天然氣，比如輕質(zhì)凝析油，用甲烷和甲醇來制烯烴。另一方面越來越重質(zhì)化，用重質(zhì)原油生產(chǎn)烯烴?！爸虚g吃完了往兩頭走”，這兩個方面都需要我們下功夫，而傳統(tǒng)的石腦油則用來生產(chǎn)芳烴。根據(jù)生產(chǎn)所需，合理分配原料用途，才能發(fā)揮原料最佳作用，取得最佳經(jīng)濟效益。這也是為什么重油制烯烴技術(shù)今天在世界上能有它的一席之地。但是我們也應(yīng)該看到，想要始終走在世界前列，這項技術(shù)還并不完美，還有很多工作要做。

記者：將來還需要在哪些方面再做工作？

汪燮卿：首先是在催化材料方面。催化材料和催化劑始終是催化裂化技術(shù)的關(guān)鍵，也是我們石科院比較有優(yōu)勢的方面。以往我們的催化劑都是在已有催化劑的基礎(chǔ)上改進(jìn)，真正原始性的、獨立的創(chuàng)新還比較少。

其次是反應(yīng)工藝的改進(jìn)。重油裂解的過程是一步一步循序漸進(jìn)的，反應(yīng)到哪一步最適合多產(chǎn)出烯烴，在時機的把握上很有講究。

再次是工程的開發(fā)，必須利用好中國石化的整體優(yōu)勢，推動新技術(shù)的工業(yè)化利用與開發(fā)。

從這三個方面入手，這項技術(shù)未來的發(fā)展都還有比較廣闊的空間。