編者按 近日，2024年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)名單公布，188項(xiàng)科技成果、17位個(gè)人、2個(gè)團(tuán)隊(duì)獲得嘉獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)成果涵蓋了油氣開采、化工新材料、綠色低碳發(fā)展等領(lǐng)域，代表了石油和化工行業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域的最新成就，為保障國(guó)家能源安全、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提供了支撐。本版從今日起推出《2024石化聯(lián)合會(huì)科技獎(jiǎng)?wù)故尽废盗袌?bào)道，遴選部分科技成果、獲獎(jiǎng)個(gè)人的創(chuàng)新故事進(jìn)行展示，以饗讀者。

圖為聶紅(右)在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)青年科研人員?！?石科院供圖)

　　聶紅，中國(guó)石化集團(tuán)公司首席專家，我國(guó)石油煉制行業(yè)的領(lǐng)軍人才。她任職于中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司，專注于煉油加氫催化劑和技術(shù)研發(fā)工作。截至目前，聶紅及其研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的系列催化劑和技術(shù)已在工業(yè)裝置應(yīng)用233套次，為我國(guó)煉油技術(shù)攀登科技“珠峰”做出了重大貢獻(xiàn)。她獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀科技工作者，獲得何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)、侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)成就獎(jiǎng)等榮譽(yù)。2024年12月30日，在2024中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，她榮獲石油和化工行業(yè)科技貢獻(xiàn)最高獎(jiǎng)——趙永鎬科技創(chuàng)新獎(jiǎng)。

　　為油品質(zhì)量升級(jí)持續(xù)攻關(guān)

　　20世紀(jì)90年代，我國(guó)柴油清潔化開始起步。盡管柴油車在我國(guó)道路車輛中的占比僅為9%左右，但卻是我國(guó)道路交通領(lǐng)域氮氧化物和顆粒物的最大排放源。想要減少污染排放，就要開發(fā)高活性加氫脫硫催化劑，以降低柴油中硫和多環(huán)芳烴的含量。然而，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)加氫催化劑的載體材料質(zhì)量不能滿足開發(fā)更高性能加氫催化劑的要求，需依賴進(jìn)口。

　　面對(duì)挑戰(zhàn)，聶紅和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新孔結(jié)構(gòu)互補(bǔ)技術(shù)，研發(fā)出新載體材料并優(yōu)化載體表面性質(zhì)，開發(fā)出低成本、高活性的加氫精制催化劑RN-10。該催化劑在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用27套次，為生產(chǎn)國(guó)一和國(guó)二柴油提供了技術(shù)支撐。這項(xiàng)技術(shù)也于2001年獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　2010年后，油品質(zhì)量升級(jí)之路加快，對(duì)柴油中硫和多環(huán)芳烴含量提出嚴(yán)格要求。這導(dǎo)致催化劑失活加快，工業(yè)加氫裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期大幅縮短。聶紅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)難題深入剖析，提出催化劑和工藝并舉創(chuàng)新的整體解決方案，開發(fā)出了RS-2100和RS-2200加氫催化劑，并發(fā)明反應(yīng)分級(jí)強(qiáng)化工藝，解決了加氫脫硫和多環(huán)芳烴飽的反應(yīng)條件不一致的矛盾，低成本實(shí)現(xiàn)柴油超深度高效清潔化，支撐柴油質(zhì)量快速?gòu)膰?guó)四升級(jí)到國(guó)六。該成果獲得2019年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

　　在柴油清潔化的道路上，聶紅從未停止腳步。她繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了活性相更加高效、穩(wěn)定性更好的RS-3100催化劑，使催化劑失活速率降低40%；開發(fā)了低能耗上行式雙區(qū)復(fù)合柴油加氫工藝，比傳統(tǒng)工藝能耗降低50%以上，還減少了二氧化碳排放。

　　為重油高效轉(zhuǎn)化另辟蹊徑

　　近年來，我國(guó)原油對(duì)外依存度一直在70%以上，能源安全形勢(shì)嚴(yán)峻。為減少對(duì)進(jìn)口原油的依賴，聶紅在20世紀(jì)90年代中期開始了重油高效轉(zhuǎn)化的研究。原油中占比40%的重油，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、瀝青質(zhì)含量高，還富含多環(huán)芳烴及金屬、硫等雜質(zhì)，轉(zhuǎn)化難度極大；重油加氫裝置也存在運(yùn)轉(zhuǎn)周期短、催化裂化重循環(huán)油難轉(zhuǎn)化等問題。聶紅堅(jiān)定地說：“我們要將獲得的原油進(jìn)行更好的利用，更多地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)品，讓原油都發(fā)揮最大價(jià)值?！?/p>

　　為了消除瓶頸，聶紅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析問題，找準(zhǔn)癥結(jié)，最終開發(fā)了“雙通道”催化劑和活性組元非均勻分布的脫金屬催化劑，促進(jìn)瀝青質(zhì)擴(kuò)散與轉(zhuǎn)化?；谛麓呋瘎麄儤?gòu)建了催化劑專有級(jí)配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同并同步失活，大幅延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。此外，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了新型雙向組合技術(shù)，使汽柴油收率有效提升。目前，重油高效轉(zhuǎn)化技術(shù)已在海內(nèi)外25家煉廠工業(yè)獲得應(yīng)用，一套390萬噸/年裝置3年就為企業(yè)新增利潤(rùn)11億元，為我國(guó)石油資源高效利用提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。該成果獲得2011年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　為生物航煤“上天”殫精竭慮

　　生產(chǎn)并使用生物燃料是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。2009年，聶紅組織團(tuán)隊(duì)借助煉油加氫技術(shù)平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)率先開啟了以餐飲廢油等為原料生產(chǎn)生物航煤的技術(shù)研發(fā)。

　　想讓“地溝油”上天，就要對(duì)標(biāo)石油航煤來研制，把“地溝油”原料中的氧原子“揪”出去。加氫精制是煉油過程中去雜質(zhì)的重要技術(shù)手段，但生物油脂含氧量多、含有不飽和基團(tuán)，加氫過程放熱量大，容易造成反應(yīng)器溫升過大，導(dǎo)致飛溫，影響裝置的安全性。面對(duì)挑戰(zhàn)，聶紅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，創(chuàng)新研發(fā)出專用催化劑和工藝，使催化劑的脫氧活性、選擇性和氫耗可調(diào)，反應(yīng)器溫升得到有效控制，并經(jīng)過工業(yè)規(guī)模裝置示范驗(yàn)證。終于在2011年12月，中國(guó)石化在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)基地產(chǎn)出中國(guó)石化1號(hào)生物航煤。

　　有了產(chǎn)品不是終點(diǎn)，飛行用的產(chǎn)品和設(shè)備等需要經(jīng)過嚴(yán)格審核認(rèn)證，才能真正上天。為了解決這一難題，團(tuán)隊(duì)助力民航局自主構(gòu)建了一整套適合中國(guó)國(guó)情的適航認(rèn)證體系。僅用了兩年時(shí)間，他們就完成了產(chǎn)品的適航認(rèn)證，獲得我國(guó)第一張生物航煤適航許可證。生物航煤的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)使中國(guó)具有生物航煤自主創(chuàng)新技術(shù)—自主生產(chǎn)—自主審定的整體能力。2024年6月，國(guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)的加注試飛圓滿完成。

　　“在國(guó)家需要的時(shí)候，在人民需要的時(shí)候，我們的技術(shù)必須能拿得出來。”近40年來，聶紅就是這樣，不負(fù)重托，埋頭鉆研，登上一個(gè)又一個(gè)科技“珠峰”，也催化了一個(gè)又一個(gè)煉油奇跡。