石科院：自主创新技术 助推汽油质量升级

      进入21世纪以来，我国持续快速推进以实现超低硫为主要目标的汽油质量升级，严格限制汽油中的硫含量。21世纪初，我国没有一家公司能够掌握成熟的深度脱硫技术。缺少关键核心技术，汽油质量升级只会成为“空中楼阁”。作为国内主要的成品油生产商和供应商之一，中国石化面对国家重大需求勇挑大梁，2005年起，在收购的美国康菲公司催化裂化汽油吸附脱硫（S Zorb）技术基础上，依托旗下石科院持续开展自主创新，聚焦工业吸附剂关键技术开展基础研究并取得核心突破，持续练强内功、攻坚破题。

从无到有填补国内空白

      工业吸附剂关键技术被国外企业垄断，已有技术运行周期仅能满足炼化企业实际需求的十分之一，脱硫技术剂耗大且能耗高、辛烷值损失大……一只又一只“拦路虎”挡在了石科院研发团队的面前。2009年，石科院依托中国石化“十条龙”科技攻关模式，与燕山石化、高桥石化、催化剂公司开展联合攻关，向“拦路虎”发起挑战。面对业内对汽油质量升级自主技术的迫切需求，研发团队立下军令状：在2010年3月底前攻克S Zorb关键核心技术，并在催化剂南京分公司建成千吨级S Zorb吸附剂工业生产装置，实现S Zorb技术关键核心催化剂的工业化生产。在中国石化科技部、炼油事业部的支持下，石科院与催化剂南京分公司加班加点、紧密配合，研发团队采取“边研究、边设计、边建设、边完善、边生产”的方式，从技术原理入手寻求突破。石科院研发团队发现，常规的脱硫技术大多是利用氢解、裂化的原理，通过与汽油中的硫元素发生反应，生成硫化氢而达到脱硫目的，存在辛烷值损失大、装置能耗高等问题。研发团队大胆创新，决定改为利用吸附作用的原理来脱除催化裂化汽油中的硫元素。依托以氧化锌和镍为主要活性组分的FCAS系列专用脱硫吸附剂，S Zorb技术可以将催化裂化汽油中的含硫化物吸附在催化剂上，实现催化裂化汽油中硫元素的高效脱除。如果将含有硫元素的催化裂化汽油比作一堆混入了铁钉的木屑，那么脱硫催化剂就好比一块电磁铁，可以将“铁钉”（硫元素）从“木屑”（催化裂化汽油）中吸到自己身上，从而有效降低“木屑”中“铁钉”的含量。同时，S Zorb技术还可以将吸附了硫原子的吸附剂连续地输送到再生器中进行再生，从而保持催化剂的脱硫活性。也就是说，研发团队会将吸满了“铁钉”的“电磁铁”输送到再生器中，让电磁铁在再生器中丢下身上已经吸附的“铁钉”，继续回到木屑堆中吸附其他“铁钉”，以这样巧妙的方式实现了超低硫汽油的连续生产，大幅延长了装置的连续运行周期。突破关键技术的同时，建设与设计工作也在紧锣密鼓地进行。仅用12个月，中国石化就建成了多功能吸附剂的生产线并生产出第一批合格产品，完成了国外专家眼中“不可能完成的任务”。2011年11月24日，S Zorb脱硫吸附剂国产化项目通过鉴定。业内专家一致认定，中国石化S Zorb技术打破了国外技术的封锁和垄断，填补了行业空白，为我国油品质量升级提供了坚实的技术支撑。

升级迭代创新步伐不停

      百尺竿头，更进一步。石科院的科技工作者未因阶段性的胜利而停下研发的脚步。面对企业实际生产中的难题，以及市场对于清洁汽油长期稳定供应的需求，研发团队对S Zorb技术持续升级迭代。2013年，面对加工高硫原料汽油等复杂工况下吸附剂易失活“***”的问题，S Zorb技术攻关团队设计出了高稳定骨架结构组元，并自主研发了新一代专用脱硫吸附剂——高活性稳定性吸附剂FCAS-II。与国外同类吸附剂相比，FCAS-II吸附剂的剂耗能降低50%以上，同时可以实现苛刻工况条件下的长周期稳定运行，保障了清洁汽油的稳定生产供应。自2015年起，为满足国6汽油质量升级需求，S Zorb技术攻关团队基于分子炼油理念，创造性地将深度脱硫和烯烃定向转化耦合，开发出适用于国6标准汽油生产的多功能吸附剂，与常规脱硫技术相比，辛烷值损失可减少60%，“一箭三雕”解决了催化裂化汽油超深度脱硫、烯烃含量降低和辛烷值保持的难题。2017年，中国石化与克莱恩公司达成技术合作协议，向克莱恩公司许可专用脱硫吸附剂生产工艺，完成了向发达国家的技术出口创效。十余年来，伴随着我国汽油质量快速升级的步伐，研发团队持续对S Zorb技术进行优化改进，相继研发出原料适应性强、产品组成可调节、辛烷值损失小、稳定性高的FCAS系列工业吸附剂，并实现工艺、工程、控制和装备的创新，形成了具有自主知识产权的高效节能环保汽油吸附脱硫成套技术，助推我国汽油质量绿色升级步入又稳、又省、又快的“高速公路”。

载誉全球获得国际认可

      前行有声，岁月无言。十余年来，S Zorb吸附脱硫技术经历了引进吸收、创新突破、跨越领跑三个阶段，2022年S Zorb吸附剂国内市场占有率已达100%。2020年，S Zorb技术首次实现海外许可，与石科院自主研发的渣油加氢技术、MIP技术共同中标某公司PMB石油化工项目二期工程，建成后原油加工能力将达每年1000万吨。今年4月，石科院S Zorb技术核心专利“一种脱硫催化剂、其制造方法及其应用”在日内瓦国际发明展上斩获金奖。未来，S Zorb技术将在“一带一路”沿线国家发光发热，为中国石化开拓炼化技术国际市场、打造良好国际商誉作出突出贡献。