石科院油脂加氢法生物燃料生产技术
一、技术名称
石科院油脂加氢法生物燃料生产技术
目前，生物燃料生产路线主要有油脂加氢生产生物燃料；农林废弃物、生活固废等气化后费托合成生产生物燃料；糖、木质纤维素等发酵直接生产生物燃料或先发酵产生醇再转化为生物燃料等几种。这几种路线中唯一实现了完全商业化只有油脂加氢生产生物燃料技术。
油脂加氢法生物燃料生产技术的原则流程如图1所示。油脂类原料通过预处理脱除大部分的金属（Fe、Ca、Na等）和非金属（P、Cl等）杂质后进入固定床加氢反应器，在加氢精制催化剂的作用下，将油脂转化为长链的正构烷烃，同时深度脱除金属和非金属杂质。加氢处理单元流出的产品主要是C12~C20的正构烷烃，可以直接作为生物柴油调合组分，但是其凝固点较高，一般在10~20℃，使用有较大限制，因此还需要将其在固定床加氢转化反应器中进行异构，降低其凝固点，所需凝固点越低，正构烷烃需要异构化的程度越高，产品收率越低。生产生物航煤时，不仅需要将加氢处理单元流出的C12~C20的正构烷烃进行异构，还要将其选择性裂化，避免高碳数的烃类存在，同时生物航煤冰点要求小于-40℃，异构化程度要求很高，容易造成过度裂化，影响航煤产品的收率。因此，在加氢处理单元，生物航煤与生物柴油的生产技术是共通的，而在加氢转化单元，生产生物航煤的技术要求更高。
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中石化石油化工科学研究院有限公司（RIPP，简称“石科院”）2006年开始油脂加氢生产生物燃料技术研究。2011年，中国石化改造建成了亚洲第一套生物航煤生产装置，以棕榈油、餐饮废油为原料，生产出了合格的生物航煤。
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中国石化工业示范装置生产的生物航煤按照50%最大比例调和的生物航煤产品命名为中国石化1号生物航煤。2012年2月，中国民航局正式受理了适航审定申请，生物航煤产品按照民航局审定程序，经过实验室产品理化性能评定、特定使用性能研究及国外权威机构的评定，完全达到当时最新的国际ASTM D7566-11标准要求，中国石化与东方航空公司合作，进行了1号生物航煤的发动机台架试验，结果表明，1号生物航煤的主要参数在指标要求范围内，部分指标优于常规3号航煤，对航空发动机无不良影响。2013年4月24日，中国民航局确认了中国石化1号生物航煤产品的质量，并对东方航空的飞行准备工作进行检查后，颁发了特许飞行许可，并成功进行了首次试飞。2015年，中石化与海南航空合作，分别成功实现了首次商业载客飞行和首次跨洋商飞。
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二、先进性阐述
石科院开发的油脂加氢生产生物燃料技术具有以下特点：
（1）集成优化的加氢工艺：针对油脂原料的特点，对工艺流程进行集成优化，实现装置的平稳运行；
（2）优化的保护催化剂级配技术：采用多种类型保护剂级配，通过保护剂的形状、孔径、粒度和加氢活性的级配，改善物流分配和加氢活性逐级增加；具有较强的容垢能力，防止床层压降上升过快；
（3）抗水热稳定性的加氢脱氧催化剂：采用水热稳定性好、加氢活性高的加氢脱氧催化剂，解决了催化剂在水蒸气下快速失活的问题；
（4）采用具有高异构性能的转化催化剂，能够在重构碳链的过程中减少碳链的过度裂化，具有航煤/柴油收率高，气体收率低的特点。
三、应用业绩
2022年，中国石化某企业10万吨/年生物航煤生产装置采用该技术设计建设并成功投产运行，实现了生物航煤在国内的首次大规模商业化生产。航煤产品指标全部满足GB 6537-2018对生物航煤的指标要求，并且在冰点等多个关键指标均尤其标准要求。中国民用航空航油航化审定中心2022年9月12日下发了《技术标准规定项目批准书》，同意镇海炼化分公司10万吨/年生物航煤装置生产的HEFA-SPK化验合格后批量出厂。目前，工业装置生产的生物航煤成为空客（中国）天津工厂成为空客新造大飞机初装油，并相继在国内航线东航、南航、国航、多彩贵州航空以及国际货运航线投用。
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四、关于中石化石油化工科学研究院有限公司
中石化石油化工科学研究院有限公司（以下简称石科院）是中国石化直属的综合性科学技术研究开发机构，创建于1956年，在国际上拥有较高的知名度和影响力。研发领域以石油炼制技术开发为主，注重油化结合，兼顾相关石油化工技术研发，并有重点地向新型替代燃料和新能源领域延伸，涵盖炼油、石油产品、化工、材料、新能源、环保、智能化、资源循环利用等方面。
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石科院设有18个研究室、11个管理服务部门、5个支撑服务部门，2个院属公司。拥有一支综合技术优势突出的科研队伍，目前职工总数为1174人，各类专业技术人员1080人。现有中国科学院、中国工程院院士4人，享受国务院政府特殊津贴专家12人，百千万人才工程国家级人选4人，中国石化科技创新功勋奖获得者3人，中国石化首席科学家1人、首席专家2人、高级专家7人，中国石化突出贡献专家23人。
截至2022年底，石科院共获得国家级奖励134项，省部级及以上奖励的科技成果1047项。其中，国家最高科学技术奖1项、国家技术发明一等奖2项、国家科技进步特等奖2项、国家科技进步一等奖8项。累计申请国内专利11325件，获授权8151件；申请国外专利1802件，获授权1065件；获中国国家知识产权局和世界知识产权组织联合颁发的中国专利金奖9项、银奖1项、优秀奖21项。
在不同的历史时期，石科院均研发出对中国炼油工业发展具有举足轻重意义和推动作用的重大技术。二十世纪五十年代，在短时间内成功研制出喷气战斗机专用航空燃料生产技术和常规武器、原子弹、导弹等尖端武器所需的特种润滑剂，解决国防工业研制“两弹一机”的燃眉之急。二十世纪六十年代，参与开发的流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、新型催化剂和添加剂，被誉为中国炼油史上的“五朵金花”，是实现中国现代炼油技术从无到有的标志；同一时期研制的航空燃料和特种润滑油、脂，解决了当时国防工业的燃眉之急。二十世纪七十年代，开发出提升管催化裂化工艺、分子筛催化裂化催化剂、半再生催化重整工艺和双金属重整催化剂，保持了炼油技术的发展势头。二十世纪八十年代，开发了重油催化裂化催化剂、USY分子筛和REHY分子筛、RN-1加氢精制催化剂、铂铼重整催化剂系列、SKI二甲苯异构化催化剂、全大庆常压渣油催化裂化工艺技术、针状焦生产技术、高功率坦克发动机油等，总体技术接近世界水平，开始形成石科院的优势技术领域，为中国现代炼油工业技术、催化剂基本实现自给发挥了关键作用。二十世纪九十年代，开发了催化裂化家族技术，其中：DCC技术获得1995年度唯一的一项国家技术发明一等奖，并实现了我国炼油技术的出口；开发了新型ZRP分子筛、重油加工组合工艺技术、中压加氢改质技术、中压加氢裂化技术、低压组合床重整技术、新型溶剂芳烃抽提技术，以及用于神舟系列载人宇宙飞船、导弹、卫星、舰艇和水陆装甲车等的特种润滑油、脂等，技术基本达到国际水平，部分技术达到国际先进甚至国际领先水平，一批技术和产品开始走出国门，陆续进入东南亚、中东和欧美市场。
进入21世纪,面对中国炼油工业面临的清洁油品生产、产品结构调整、降低生产成本等诸多挑战，石科院科学地分析未来发展趋势，提前开展了相关课题的研究，在清洁汽、柴油生产，提高原油加工深度，增加轻质油收率，含硫、含酸和重质、劣质原油加工等方面，成功地开发并实施了多项技术，支撑了炼油工业的发展，同时进行了必要的技术储备。其中：降低催化裂化汽油烯烃含量GOR系列催化剂、多产异构烷烃的催化裂化MIP技术、生产清洁汽油并增产丙烯CGP技术等在炼油厂得到大面积推广应用，形成了符合中国炼油装置特点、具有我国自主知识产权的清洁汽油生产成套技术，使中国石化炼油企业在重大挑战面前，以较少投资、较低成本并在较短时间内实现了汽油质量升级，产生了显著的经济效益和社会效益。
面向未来，石科院紧紧围绕中国石化“一基两翼三新”产业格局，认真贯彻中国石化“自主创新、重点跨越、引领新兴、差异特色、绿色低碳、支撑一流”的科技指导方针，不断增强自主创新能力，充分发挥科技创新的支撑和引领作用，全面建设世界一流的绿色低碳能源化工科学研究院，为中国石化打造世界领先洁净能源化工公司提供全方位技术支撑。
五、技术咨询热线
联系人：秦晗淞
电 话：010-82368346
手 机：18800136051
邮 箱：qinhansong.ripp@sinopec.com
