加速术创新培训

加速术创新讲座2我国石化工业面临的压力和挑战技术和销售市场的残酷竞争跨国石化公司通过合并重组，继续占据主导地位并瞄准中国市场加入WTO后,国内市场化进程加快、竞争加剧在石化领域中，国外公司在华申请的专利占中国专利的2/3

资源和环境的制约对石油需求的增长高于原油产量的增长，原油进口量持续增加环保法规日益严格3中国石化的中长期发展战略目标2010年主业突出，资产优良，股份多元，科技创新，管理科学，财务严谨，具有国际竞争力的世界级一体化能源化工公司2020年中国石化建成具有较强国际竞争力的跨国公司4中国石化集团公司的科技战略目标“创新—领先—跨越”从市场需求出发有所为有所不为

■核心技术■专有技术■配套技术■优势产品5主要内容石化技术创新的历史回顾石化技术创新的途径RIPP技术创新的历程制定发展战略，促进科技创新2023/10/16石化技术创新的历史回顾

—埃克森研究工程公司与流化催化裂化ER&E成立于1919年基本目标创造技术发展的机遇和优势最终标准将有希望的实验室发现转变为可获利的商业现实世界领先的工业技术

流化催化裂化（FCC）丁基橡胶等2023/10/17石化技术创新的历史回顾

—埃克森研究工程公司与流化催化裂化固定床催化裂化工艺催化剂失活速度较快，反复切换再生，操作繁琐，控制困难移动床催化裂化工艺固体流态化工程原理—埃克森发现制成粉末状的催化剂与气体混合时，其性质类似于流体的现象8石化技术创新的历史回顾

—埃克森研究工程公司与流化催化裂化技术关键固体流化床反应器在反应器与再生器之间催化剂的管道输送采用立管式圆柱体产生输送所需的压力利用两个圆柱体间的密度差提供驱动力FCC商业化—2年时间第二次世界大战急需高级汽油9石化技术创新的历史回顾

—埃克森研究工程公司与流化催化裂化忆往昔，Campbell的经验之谈：协作配合领导乐于用智慧支持我们，而我们需要努力做好工作，自下而上的出主意想办法，头衔不意味着什么，权威来自于使人信服的能力。FCC诞生的启示提出新构思是技术创新的关键和基础协同作战的团队精神是技术创新的保证埃克森的优良传统文化是孕育技术创新的温床2023/10/110石化技术创新的历史回顾

—Mobil公司与分子筛裂化催化剂的发明对于Mobil公司，当时裂化汽油产率提高1%，年利润增加100万美元从白土催化剂初活性为积炭平衡后的750倍-受到启发：提高选择性，减少积炭理想的裂化催化剂应是活性中心可控，孔径比裂化原料分子稍大借用文献中用分子模板制备硅胶吸附剂的概念合成出分子筛，诞生了小球稀土-X型分子筛催化剂2023/10/111石化技术创新的历史回顾

—杜邦公司与合成纤维的发现20年代末杜邦公司决定建立基础研究实验室Stine招聘Carothers教授来领导这项工作Carothers想证明胶体是由小分子组成的巨大分子1930年Carothers等发现聚合物可拉制成纤维既有纺织性能也有光泽，足以代替天然纤维该聚合物的熔点低，拉制成纤维的力学性能差Carothers放弃了该项研究，转向环状化合物12石化技术创新的历史回顾

—杜邦公司与合成纤维的发现1933年Bolton意识到合成纤维的重大商业价值提出用较高熔点的聚合物拉制纤维1935年Carothers等发现高熔点的尼龙5-10和尼龙6-6尼龙5-10的合成过程简单，但原材料成本高尼龙6-6的合成过程复杂，但原料易得且便宜Carothers选择尼龙5-10方案，被Bolton否决Bolton决定以尼龙6-6作为开发目标，一举成功1937年提出覆盖很宽的专利权申请1939年开始商业性生产13石化技术创新的历史回顾

—杜邦公司与合成纤维的发现探索研究的重要作用Carothers的成果创造了新的产品、新的应用和新的市场“科技创新推动产业化”的范例管理的杰出作用Stine从事基础研究的战略眼光Bolton的商业意识和坚持采用便宜原材料的决策14石化技术创新的历史回顾

—鲁玛斯公司技术创新的途径鲁玛斯公司确定技术创新的领域石油炼制石油化工环境保护总结出加速技术创新的途径寻找有效的新概念工业界与大学/科研机构的联合2023/10/115石化技术创新的历史回顾

—鲁玛斯公司技术创新的途径催化与先进反应工程集成的新概念CDHydro®技术关键新颖的专有反应器内部构件三效催化剂床层特点一次完成丁二烯加氢、1-C4=异构化和含S物的转化反应因液体冲刷，洗去Cat.上积炭前身物，抑制了Cat.失活该技术概念的延伸重整产物选择加氢脱苯工艺—已工业化FCC的C6+馏分的选择性加氢脱硫工艺16石化技术创新的历史回顾

—鲁玛斯公司的CDHydro®技术2023/10/117石化技术创新的历史回顾

—鲁玛斯公司技术创新的途径与世界一流大学的合作与荷兰Utrecht大学合作选择氧化硫化氢制硫磺的超级Claus工艺，技术关键—种改进的氧化铁/二氧化硅催化剂与荷兰Delft大学合作分子筛合成技术的突破在苯的烷基化反应中，开发了超细分子筛催化剂通过与著名大学合作工业界对技术创新及其未来的工业应用有了直接贡献吸收了最新的科研成果，获得了独一无二的竞争优势2023/10/118石化技术创新的历史回顾

—铂重整催化剂的发明1935年，V.Haensel接受任务—如何使重整催化剂Cr2O3/Al2O3不结焦？未成功。1937年，V.Haensel在分析汽油中六员环烷烃含量时因采用Pt/C催化脱氢而受启发用Pt催化剂处理含硫汽油，提高温度，临氢操作对催化剂进行了系统研究，发现了含氟氧化铝载体铂重整催化剂

移植其它领域的一些科学知识到自己从事的领域里来，往往会带来一些技术改进，甚至是技术突破2023/10/119石化技术创新的历史回顾

—UOP公司异丁烷/丁烯烷基化反应的发现1930年，H.Pines在磺化法分析热裂化汽油中不饱和烃的含量时发现长期放置油层增加——决定系统研究以纯烯烃和强酸反应，发现烯烃歧化反应:一部分烯烃被饱和，一部分生成高度不饱和烯烃烯烃与异构烷烃的反应—发现烷基化反应实验中注意观察，一旦发现异常现象一定要进行系统的、科学的研究，认识其本质。2023/10/120石化技术创新的历史回顾小结纵观石化技术史，创新离不开：注重基础研究实验中注意观察，深入求证文献上概念的启发其它领域概念的移植管理者的作用团结协作2023/10/121主要内容石化技术创新的历史回顾石化技术创新的途径RIPP技术创新的历程制定发展战略，促进科技创新2023/10/122石化技术创新的途径连续式技术创新跨越式技术创新2023/10/123连续式技术创新起始期A加速成长期成熟期投入技术进步1930~1980年间化学工业中重大技术开发都遵循S型曲线的进步规律2023/10/124跨越式技术创新AB原有科学知识全新科学知识投入技术进步

新技术取代原有技术，70%技术的领先地位易手。要有深刻的洞察力去认识现有技术极限，设想出绕过此极限去开拓的途径，并把构思变成现实。2023/10/125渐进式技术进步跨越式技术进步技术进步投

入起始期加速成长期成熟期技术进步投

入AB原有科学知识全新科学知识从知识创新到技术跨越石化技术创新的途径2023/10/126主要内容石化技术创新的历史回顾石化技术创新的途径RIPP技术创新的历程制定发展战略，促进科技创新2023/10/127RIPP技术创新的历程RIPP技术研发的几个阶段RIPP的实践经验RIPP的不足和差距RIPP的历史使命和任务RIPP技术创新的构想2023/10/128RIPP技术研发的几个阶段第一阶段56~60年代第二阶段70年代初~80年代末第三阶段80年代后期~90年代第四阶段进入21世纪后迄今2023/10/129第一阶段中国炼油工业的奠基时期

（56年~60年代）62年香山会议制定了12年炼油工业发展规划R&D的特点验证和掌握国外已有技术成果“五朵金花”2023/10/130第二阶段中国炼油工业的成长时期

（70年代初~80年代末）R&D的特点从“技术—技术”

☆

模仿国外专利，注意比较已有技术与国外的差距

☆

跟踪国外重大技术突破

☆

积累了一定的技术向工业转化的经验从“科学知识—技术”

☆

70年代末成立了基础研究室

☆

从市场需求，利用基础研究的结果开发技术

☆

有一定前瞻性2023/10/131第二阶段中国炼油工业的成长时期

（70年代初~80年代末）成果从“技术—技术”分子筛FCC催化剂多金属重整从“科学知识—技术”RN-1低压加氢精制催化剂ZRP分子筛SRNY分子筛等2023/10/132第三阶段中国炼油工业的发展时期

（80年代后期~90年代）R&D的特点85年开始申请专利，有了专利意识和自觉创新意识不仅跟踪国外技术，开始根据中国市场需要选题开展导向性基础研究，开题有一定前瞻性积累了工业化的成功经验——“十条龙”攻关2023/10/133第三阶段中国炼油工业的发展时期

（80年代后期~90年代）成果催化裂化家族技术

DCC、MGG和MIO等中压加氢改质技术（MHUG）2023/10/134第四阶段中国炼油工业面临新挑战时期

（进入21世纪后—）R&D的特点根据未来市场需求，超前预测选题根据中国炼油工业的具体情况，不完全照搬国外

原油和装置构成不同立足于反应过程的化学和催化新材料2023/10/135第四阶段中国炼油工业面临新挑战时期

（进入21世纪后—）成果催化裂化技术

GOR催化剂、MGD和MIP加氢技术

RMC、RICH、RSDS和RIDOS重整技术

PS-VII、低压组合床重整等2023/10/136RIPP的实践经验自80年代中期进行了积极的探索和实践尽可能准确预测未来市场需求有所为有所不为，突出核心研究领域

高起点、强投入、快产出在催化裂化、加氢处理、石油化工领域开发了多项世界领先技术2023/10/137RIPP的实践经验RIPP的专利（1985~2003.9）申请中国专利1200件，授权613项申请国外专利72项，284件，其中授权94件RIPP申请的专利，每个专利都有新颖性，但多为渐进式RIPP的重大专利，主要是台阶式技术进步。2023/10/138RIPP的实践经验重油催化裂化制轻烯烃（DCC）多年积累的催化裂化知识和经验的延伸、扩展1995年获国家发明一等奖RIPP第一个向国外转让的成套技术第一个列入“HydrocarbonProcessing”炼油手册的技术2023/10/139RIPP的实践经验DCC技术创新的经过1987年立题国内石油资源情况和市场需求低碳烯烃是三大合成的原料，常规采用轻油高温热裂解工艺国内轻油资源缺乏，确定重油原料轻油裂解反应温度高，设备材质要求高，投资大；采用催化方法以降低反应温度，降低投资研究目标—开创一条崭新的制取以C3＝为主的低碳烯烃技术路线2023/10/140RIPP的实践经验DCC技术创新的经过关键—高起点的构思新颖性创造性科学性工业应用的可能性构思的基础重质油催化裂解反应化学FCC的实践经验只要在催化剂的使用、工艺条件选择等要素上取得突破，以重油为原料多产低碳烯烃是可能的小试结果与构思方案惊人地吻合！2023/10/141RIPP的实践经验DCC技术创新的经过集团公司优势—研究、设计和生产及管理密切协作明确提出中试放大工作的目标和要求济南炼油厂—催化裂解工业试验装置北京设计院改造设计6万吨/年的催化裂解装置1990年11月，第一次工业试验的成功2023/10/142RIPP的实践经验DCC技术创新的过程的启示科学选题是技术创新的前提高起点的构思是技术创新之关键集中力量协作攻关是技术创新有效途径科学管理与决策是技术工业化的保证科研、设计和生产是三个不可分割的环节各尽其责，利益共享，风险共担，团结协作2023/10/143RIPP的实践经验RN-1低压加氢精制催化剂查阅专利文献，了解技术知识特别重视期刊文献，了解科学知识（活性中心、反应机理、制备规律等），规划应用基础研究的内容，并在规律性研究中有新发现经过6年努力，开发成功RN-1加氢精制催化剂1991年国家科技进步一等奖，专利金奖，产品出口意大利截止2002年底，已在52套工业装置上使用2023/10/144RIPP的实践经验GOR技术的开发技术难点氢转移反应

烯烃

焦炭

掺炼渣油比

汽油辛烷值

技术创新点复合氧化物分步改性Y型分子筛

调变分子筛的酸强度分布，控制氢转移反应深度ZRP系列分子筛选择性裂化汽油烯烃和直链烷烃异构化，保证辛烷值载体改性技术调变催化剂孔分布，改善催化汽提性能，抑制生焦综合采用上述措施保证烯烃

抑制焦炭

保持掺炼渣油比不变减少汽油辛烷值

2023/10/145RIPP的实践经验GOR技术的开发集团公司领导的高度重视和统一部署石科院集中6个研究室确定GOR催化剂工业试验配方和工艺路线—半年在洛阳炼油厂、高桥炼油厂、燕化炼油事业部工业应用成功得益于探索性研究和应用基础研究的积累1995年“烷烃裂化的链机理”和“选择性氢转移”列为基础研究课题2023/10/146RIPP的实践经验ZRP分子筛在合成和改性分子筛方面多年知识和经验的积累与利用——同晶导向合成改为异晶导向法成功地将大于ZSM-5分子筛孔口的Re3+引入其中，新型分子筛具有优异的水热稳定性1997年全国十大科技成就之一，产品多年来一直出口美国2023/10/147RIPP的实践经验高水热稳定性累托土层柱分子筛的发现

80年代初，国际上大力开展铝交联蒙脱土作渣油裂化催化剂的研究，但铝交联膨润土水热稳定性差经分析研究，认为若采用结构十分稳定又能膨胀、且四面体层中含有较多四配位Al3+的粘土为原料有可能制备水热稳定性良好的层柱粘土分子筛参加地质部粘土报告会，获得广西刚发现累托石矿的信息，可能符合要求实验验证了前面的设想RIPP第一个向国外申请的专利，1988年的《CatalysisToday》综述文章给予高度评价2023/10/148RIPP的实践经验高温成胶合成分子筛放大试验中的意外发现——合成分子筛时，升温失控，发现高温成胶，质量也合格突破了过去低温成胶高温老化的传统，大大提高原材料的利用率、设备的产能，降低废水排放已申请中、美、日专利，扩大应用到ZRP、NaY等2023/10/149RIPP的实践经验MIP工艺实验结果的认真分析对比发现：固定流化床中FCC汽油烯烃低，提升管中FCC汽油烯烃高。先提升管裂化、再床层H-转移2023/10/150RIPP的实践经验航煤缓和加氢脱臭（RHHS）工艺喷气燃料传统的脱硫醇方法是碱液中催化氧化UOPmcrox航煤脱臭，由碱液改用固体碱以减少环境污染，但仍需要用白土。RIPP根据脱硫醇反应的特点，走轻度加氢精制之路，更为优越——投资和操作费用低，环境友好，原料适应性强已在欧、美、日、印度、沙特等国申请专利，美国已授权2023/10/151RIPP的实践经验骨架纳米/非晶镍合金的新制备方法催化剂制备技术的组合冶金急冷法与催化剂传统制法的组合—SRNA-4非晶态合金加氢催化剂克服热稳定性差、比表面小等缺点优于RaneyNi的加氢性能已用于己内酰胺加氢精制等2001年集团公司发明一等奖2023/10/152RIPP的实践经验中压加氢改质（MHUG）技术被美国TheOilandGasJournal推荐为90年代世界生产优质柴油的三大技术之一2023/10/153RIPP的不足和差距原始性创新不够开发速度要进一步加快进一步加强成套技术的集成2023/10/154RIPP的历史使命和任务RIPP的定位专利商，提供成套技术的工艺包使命为中国炼油工业的发展和参与国际竞争提供技术支撑面对竞争的态度以进攻的姿态与国外竞争，而不是被动的守势学会从全球的角度分析问题2023/10/155RIPP的历史使命和任务任务围绕提高企业的竞争力进行研究开发原始性创新的技术台阶式创新的技术2023/10/156RIPP技术创新的构想

根据当前炼油业的状况和对未来发展趋势的准确预测，围绕核心业务与专有技术开展RIPP导向性基础研究，包括新催化材料、新反应工程的研发和新反应的寻找与应用等。2023/10/157RIPP技术创新的构想现状清洁生产和生产清洁燃料是当今炼油业的主题炼油业在微利中求生存原油质量劣化使炼油业面临严峻考验2023/10/158RIPP技术创新的构想发展趋势清洁生产和生产清洁燃料深度加工资源优化油化结合2023/10/159RIPP技术创新的构想抢占先机，争取主动准确预测市场需求—提前开发深入分析现有技术不足—尽早研究2023/10/160RIPP技术创新的构想IBMwatson研究中心前主任麦高地企业若不考虑近期市场，好比人不呼吸若不关注未来市场所需技术，等同人不吃饭加速石化技术创新的步伐以近、中期的市场需求为导向核心技术的研究与开发超前开展开拓性探索研究应用基础研究早规划，分层次部署技术创新工作2023/10/161RIPP技术创新的构想近期的研究与开发要在解决市场急需中创新以市场需求为导向以现有技术不足作为技术创新的起点和源泉明确目标，开展核心技术的研究与开发2023/10/162RIPP技术创新的构想近期的研究与开发石油炼制领域清洁汽、柴油生产技术含硫原油加工优化产品结构（如：提高柴/汽比）提高重油转化和轻质油收率提供大量优质化工轻油以及最大量生产丙烯技术2023/10/163RIPP技术创新的构想预测市场需求，加大探索性研究的力度，超前开展一些技术研究，以满足未来石化科技需求各种直链烷烃异构化催化剂和工艺等的开发2023/10/164RIPP技术创新的构想中长期的研究与开发导向性基础研究是技术创新战略的组成部分近20年的导向性基础研究实践体会只有知识创新，才能实现技术的领先，乃至跨越2023/10/165RIPP技术创新的构想中长期的研究与开发通过导向性基础研究获得的成果非晶态合金新催化材料1985年立题，18年的不懈努力与探索己内酰胺后加氢精制获得国际领先水平的科研成果2023/10/166RIPP技术创新的构想非晶态合金新催化材料鹰山石化SRNA-4加氢催化剂，己内酰胺PM

值由15000提高到30000，不仅可用于生产帘子布，还可用于生产仿丝绸，每吨价格提高200元。每年增加收入1400万元

不饱和烃类杂质的分析指标，PM越大，杂质越少石炼化采用SRNA-4加氢催化剂，用于己内酰胺加氢精制代替氧化精制，预计为该厂年创效益3000万元2000年，建成100吨/年的非晶态合金加氢催化剂生产线2002年，建成500吨/年的非晶态合金加氢催化剂生产线，逐步、全面地替代RaneyNi，用于制药和精细化工过程2023/10/167RIPP技术创新的构想中长期的研究与开发以核心技术和探索性研究中遇到的问题为起点寻找新技术生长点技术创新工程中的基础“链节”鼓励“科技创新推动产业型”的研究开发一个新产品或新工艺开辟一个新的市场2023/10/168RIPP技术创新的构想中长期的研究与开发加强对外合作，形成强强联合“九五”期间集团公司和国家自然基金委联合资助环境友好的催化技术和反应工程研究取得可喜的成果找到了一些新技术的生长点这种合作模式被认为是一种使各方面科研队伍力量得以配合，共同承担国家重大项目的有效途径。2023/10/169RIPP技术创新的构想中长期的研究与开发国家科技部批准立项973项目

“石油炼制与基本有机化学品合成的绿色化学”

项目的依托单位：中国石化股份公司 主要承担单位：石科院、18个国内高校和中科院研究所发展多项具有我国自主知识产权的先进独特技术2023/10/170RIPP