原油蒸汽裂解技术实现零突破

近日，由北京化工研究院、工程建设有限公司和天津石化联合开发的中国石化原油蒸汽裂解制乙烯工业试验成功完成，在国内首次实现以原油作为裂解原料的裂解炉稳定运行。标定结果显示，基于原油的单程化学品收率达48.24%，即每加工100万吨原油，蒸汽裂解单程即可产出化学品近50万吨，其中乙烯、丙烯、轻芳烃和氢气等高附加值产品近40万吨，整体技术达到国际先进水平，标志着我国原油从“能源载体”转向“材料载体”进程取得突破性进展，为我国原油直接化工利用打下坚实的基础。
随着电动革命到来以及国家氢能战略的实施，我国燃料油的生产和需求逐步达到峰值，而与人民生活息息相关的化工产品需求增长强劲，这一矛盾要求石油化工产业结构由燃料驱动型向化工产品驱动型转变，即“油转化”的结构调整。原油蒸汽裂解可以从化工产品生产的源头上打破传统的千万吨级炼油配置百万吨级乙烯的固有比例结构，成为“油转化”结构调整的关键性技术。这一技术突破传统裂解原料的限制，直接将原油转化为乙烯、丙烯等化工品，革命性地缩短生产流程，能耗、碳排放大幅降低，与石脑油裂解路线相比具有显著的成本优势。

2015年，北化院依托多年来在乙烯领域积累的强大技术优势，全力开展原油蒸汽裂解技术的开发。科研团队聚焦高不饱和烃含量原料、宽馏分油品、重质油品和原油的蒸汽裂解性能研究，形成原油蒸汽裂解工艺优化和设计相关模型，通过评价测试优化得到原油蒸汽裂解的关键工艺控制点，并结合成熟的扭曲片管强化传热等裂解结焦抑制技术，解决裂解炉长周期运行中的结焦难题。

2017年起，北化院开始在原油裂解领域进行知识产权布局，至今申请中国发明专利38件，已获得授权5件，申请国际发明专利1件。

2020年4月，中国石化科技部组织北化院、工程公司和天津石化针对原油蒸汽裂解制烯烃的工业化应用开展联合攻关。攻关团队从原油分离与蒸汽裂解集成创新入手，开发出低成本原油分离技术、宽馏分原料蒸汽裂解的工程化技术，并对天津分公司6万吨/年乙烯裂解炉开展装置改造。8月24日，应用该技术的裂解炉一次开车成功，稳定运行33天，试验效果达到预期目标。

此次工业试验的成功，验证了中国石化原油裂解制烯烃工艺方案的可靠性和稳定性，形成了中国石化自主知识产权的原油裂解制烯烃技术。后续，中国石化将以此次工业试验数据为基础，开展塔河炼化百万吨原油裂解制烯烃成套技术的开发和工程设计，形成从原油直接到化工品的示范装置，为我国石化工业的转型发展描绘出新的范本。