2021年底，由上海石油化工研究院自主開發(fā)的高收率烯烴催化裂解技術獲得了美國《烴加工》雜志最佳石油化工技術獎，這是我國石化技術首次獲得該獎項，標志著此項技術受到全球石油化工領域同行的高度關注和充分認可，對我國石化產(chǎn)業(yè)轉型升級、助力“雙碳”目標實現(xiàn)具有重要意義。

最佳石油化工技術獎是全球石油煉制與化工領域最重要的專業(yè)核心期刊《烴加工》雜志設置的獎項，每年評選一次，是行業(yè)內(nèi)最具影響力的獎項之一。此次獲獎的高收率烯烴催化裂解技術由上海院與工程建設公司合作開發(fā)，是一種生產(chǎn)乙烯、丙烯等高價值化學品的新工藝，可將石油煉制、煤化工等過程中副產(chǎn)的低價值烯烴高效轉化，從而大幅增加乙烯、丙烯等高價值化學品產(chǎn)量，同時顯著降低能耗和碳排放。據(jù)了解，該技術每加工100萬噸副產(chǎn)低價值烯烴，可產(chǎn)出乙烯、丙烯等高價值化學品81.3萬噸，技術整體處于世界領先水平，經(jīng)濟價值巨大。

面向國家重大需求，勇挑研發(fā)重擔

乙烯是化工產(chǎn)品的基礎原料，被譽為“石化工業(yè)之母”，是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標志之一。隨著人們生活水平的不斷提高，全球化工產(chǎn)品需求持續(xù)增長，作為化工產(chǎn)品的基礎原料，乙烯、丙烯的需求量也相應增加。

與此同時，隨著我國乙烯生產(chǎn)和原油加工能力的提高及煤制烯烴（MTO）產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，副產(chǎn)的碳四+烯烴大量增加。“舉例來說，一套年產(chǎn)60萬噸烯烴的MTO裝置，每年副產(chǎn)碳四及碳四以上輕烴12萬~13萬噸，如果僅按照常規(guī)利用途徑，直接對外銷售或者作為燃料使用，附加值較低。”集團公司高級專家、上海院副總工程師滕加偉介紹。因此，如何利用好這部分數(shù)量可觀的寶貴烯烴資源、增加其附加值，對提高我國石化資源利用率、推動石化企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展至關重要。

烯烴催化裂解（OCC）技術是一種生產(chǎn)丙烯和乙烯的新工藝，可將石油化工、煤化工副產(chǎn)的低價值烯烴，通過催化的方法進行高效轉化，大幅增加丙烯、乙烯等高價值化學品產(chǎn)量。

“烯烴催化裂解的反應遵循正碳離子、β鍵斷裂的常規(guī)反應機理，產(chǎn)物極其復雜，從碳一到碳十的產(chǎn)物種類超過300種，而我們的目標產(chǎn)物只是其中的乙烯和丙烯。如何才能打破常規(guī)，提高OCC反應的選擇性？這個問題極具挑戰(zhàn) 。”滕加偉說。而作為OCC反應的原料，烯烴化學性質(zhì)活潑，在高溫下極易發(fā)生積炭導致催化劑快速失活，影響裝置的穩(wěn)定運行。因此，開發(fā)選擇性高、穩(wěn)定性好的烯烴裂解催化劑及反應工藝，是多年來國內(nèi)外各大石油公司亟待突破的技術瓶頸。

為破解難題，上海院在國家和中國石化項目的支持下，自2000年開始技術攻關，歷經(jīng)20余載持續(xù)創(chuàng)新，成功開發(fā)了高收率的OCC催化劑及成套技術劑，并應用于國內(nèi)外煤化工裝置，為推動我國煤化工企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了有力的技術支撐。

堅持不懈攻關，加快突破核心技術

烯烴催化技術的核心是催化劑和反應工藝。圍繞攻關重點，2000年，上海院組成OCC項目團隊，從基礎研究做起，經(jīng)過多次試驗嘗試，創(chuàng)制了全結晶復合孔催化新材料，突破了全新反應工藝流程等關鍵技術，形成具有自主知識產(chǎn)權的第一代OCC成套技術。

2009年，第一代OCC技術首次在中原石化實現(xiàn)工業(yè)轉化，此后又分別在中天合創(chuàng)和中安聯(lián)合建成20萬噸/年和10萬噸/年的工業(yè)裝置。該技術通過與甲醇制烯烴（MTO）裝置集成，顯著提升了裝置的經(jīng)濟指標，收到了良好效果。

近年來，OCC項目團隊再接再厲，堅持催化材料創(chuàng)新與工藝創(chuàng)新緊密協(xié)同，在原有基礎上，開發(fā)出新一代高收率OCC催化劑及工藝技術，使雙烯收率再獲提高。

與第一代OCC技術相比，新工藝技術有了很多不同之處。“本著綠色環(huán)保的原則，我們更新了OCC工藝流程，生產(chǎn)中無須添加含硫化合物，不會產(chǎn)生含硫廢水，環(huán)保性能突出。”滕加偉說，“不僅如此，我們還十分注重智能化生產(chǎn)，采用反應器自動切換技術，讓裝置操作更加安全穩(wěn)定。”

此外，技術人員創(chuàng)新分子篩晶面各項異性理論，發(fā)明了晶面擇優(yōu)生長分子篩合成技術，可通過晶面選擇性吸附，改變分子篩晶體表面生成能，實現(xiàn)對分子篩催化材料形貌的調(diào)控，能有效減少副反應、提高雙烯選擇性。同時，他們還研發(fā)出活性中心定向調(diào)控的全結晶分子篩催化劑制備技術，顯著提高了新型催化劑的選擇性，使雙烯收率達到81%，反應空速是國外同類技術的1.5倍。

二十載苦心孤詣，終得碩果花開

2020年，第二代高收率OCC成套技術在山東成功實現(xiàn)工業(yè)化應用。應用結果表明，裝置實現(xiàn)滿負荷、高水平運行，雙烯收率達到81.3%。

“該技術具有收率高、原料適應性強、反應空速高、工藝高效綠色、投資低等特點，在國際上率先實現(xiàn)了全結晶分子篩催化新材料的工業(yè)應用，開創(chuàng)了一條把低附加值混合碳四及碳四以上烯烴轉化為高附加值丙烯、乙烯的全新工藝路線。”滕加偉介紹，“第二代高收率的OCC技術與MTO裝置集成，可將MTO裝置的醇耗由2.90降低為2.58。這樣的數(shù)據(jù)，即使放在全球20多套運行的MTO裝置中，也處于領跑水平。”

截至目前，OCC催化劑及其配套工藝技術等系列成果已獲得中國發(fā)明專利授權82項、美國發(fā)明專利兩項，形成中國石化專有技術1項，并獲得2013年國家技術發(fā)明獎二等獎、2014年中國專利金獎。自2021年OCC成套技術成功出口“一帶一路”國家后，目前許可的國內(nèi)外企業(yè)共7家，其中4家已實現(xiàn)工業(yè)化應用，包括目前世界最大規(guī)模的中天合創(chuàng)20萬噸/年烯烴裂解裝置。

2021年，喜訊再次傳來：OCC技術首次榮獲2021年度美國《烴加工》雜志最佳石油化工技術獎。“這說明OCC技術始終為全球石油化工領域同行高度關注，我們的技術得到了他們的充分認可。”滕加偉說，“這項技術的成功研發(fā)，為我國碳四及碳四以上輕烴的深加工和增值利用開辟了一條新路，對于推動我國丙烯生產(chǎn)技術創(chuàng)新、滿足國民經(jīng)濟對丙烯的重大需求具有重要作用。”

展望未來，OCC技術將為建設化工型煉廠、提升乙烯裝置烯烴收率等方面提供新的解決方案，具有廣闊的應用前景，對緩解行業(yè)供需矛盾、助力企業(yè)轉型升級具有積極意義。