2021年底，由上海石油化工研究院自主开发的高收率烯烃催化裂解技术获得了美国《烃加工》杂志最佳石油化工技术奖，这是我国石化技术首次获得该奖项，标志着此项技术受到全球石油化工领域同行的高度关注和充分认可，对我国石化产业转型升级、助力“双碳”目标实现具有重要意义。

最佳石油化工技术奖是全球石油炼制与化工领域最重要的专业核心期刊《烃加工》杂志设置的奖项，每年评选一次，是行业内最具影响力的奖项之一。此次获奖的高收率烯烃催化裂解技术由上海院与工程建设公司合作开发，是一种生产乙烯、丙烯等高价值化学品的新工艺，可将石油炼制、煤化工等过程中副产的低价值烯烃高效转化，从而大幅增加乙烯、丙烯等高价值化学品产量，同时显著降低能耗和碳排放。据了解，该技术每加工100万吨副产低价值烯烃，可产出乙烯、丙烯等高价值化学品81.3万吨，技术整体处于世界领先水平，经济价值巨大。

面向国家重大需求，勇挑研发重担

乙烯是化工产品的基础原料，被誉为“石化工业之母”，是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。随着人们生活水平的不断提高，全球化工产品需求持续增长，作为化工产品的基础原料，乙烯、丙烯的需求量也相应增加。

与此同时，随着我国乙烯生产和原油加工能力的提高及煤制烯烃（MTO）产业的快速发展，副产的碳四+烯烃大量增加。“举例来说，一套年产60万吨烯烃的MTO装置，每年副产碳四及碳四以上轻烃12万~13万吨，如果仅按照常规利用途径，直接对外销售或者作为燃料使用，附加值较低。”集团公司高级专家、上海院副总工程师滕加伟介绍。因此，如何利用好这部分数量可观的宝贵烯烃资源、增加其附加值，对提高我国石化资源利用率、推动石化企业高质量发展至关重要。

烯烃催化裂解（OCC）技术是一种生产丙烯和乙烯的新工艺，可将石油化工、煤化工副产的低价值烯烃，通过催化的方法进行高效转化，大幅增加丙烯、乙烯等高价值化学品产量。

“烯烃催化裂解的反应遵循正碳离子、β键断裂的常规反应机理，产物极其复杂，从碳一到碳十的产物种类超过300种，而我们的目标产物只是其中的乙烯和丙烯。如何才能打破常规，提高OCC反应的选择性？这个问题极具挑战 。”滕加伟说。而作为OCC反应的原料，烯烃化学性质活泼，在高温下极易发生积炭导致催化剂快速失活，影响装置的稳定运行。因此，开发选择性高、稳定性好的烯烃裂解催化剂及反应工艺，是多年来国内外各大石油公司亟待突破的技术瓶颈。

为破解难题，上海院在国家和中国石化项目的支持下，自2000年开始技术攻关，历经20余载持续创新，成功开发了高收率的OCC催化剂及成套技术剂，并应用于国内外煤化工装置，为推动我国煤化工企业高质量发展提供了有力的技术支撑。

坚持不懈攻关，加快突破核心技术

烯烃催化技术的核心是催化剂和反应工艺。围绕攻关重点，2000年，上海院组成OCC项目团队，从基础研究做起，经过多次试验尝试，创制了全结晶复合孔催化新材料，突破了全新反应工艺流程等关键技术，形成具有自主知识产权的第一代OCC成套技术。

2009年，第一代OCC技术首次在中原石化实现工业转化，此后又分别在中天合创和中安联合建成20万吨/年和10万吨/年的工业装置。该技术通过与甲醇制烯烃（MTO）装置集成，显著提升了装置的经济指标，收到了良好效果。

近年来，OCC项目团队再接再厉，坚持催化材料创新与工艺创新紧密协同，在原有基础上，开发出新一代高收率OCC催化剂及工艺技术，使双烯收率再获提高。

与第一代OCC技术相比，新工艺技术有了很多不同之处。“本着绿色环保的原则，我们更新了OCC工艺流程，生产中无须添加含硫化合物，不会产生含硫废水，环保性能突出。”滕加伟说，“不仅如此，我们还十分注重智能化生产，采用反应器自动切换技术，让装置操作更加安全稳定。”

此外，技术人员创新分子筛晶面各项异性理论，发明了晶面择优生长分子筛合成技术，可通过晶面选择性吸附，改变分子筛晶体表面生成能，实现对分子筛催化材料形貌的调控，能有效减少副反应、提高双烯选择性。同时，他们还研发出活性中心定向调控的全结晶分子筛催化剂制备技术，显著提高了新型催化剂的选择性，使双烯收率达到81%，反应空速是国外同类技术的1.5倍。

二十载苦心孤诣，终得硕果花开

2020年，第二代高收率OCC成套技术在山东成功实现工业化应用。应用结果表明，装置实现满负荷、高水平运行，双烯收率达到81.3%。

“该技术具有收率高、原料适应性强、反应空速高、工艺高效绿色、投资低等特点，在国际上率先实现了全结晶分子筛催化新材料的工业应用，开创了一条把低附加值混合碳四及碳四以上烯烃转化为高附加值丙烯、乙烯的全新工艺路线。”滕加伟介绍，“第二代高收率的OCC技术与MTO装置集成，可将MTO装置的醇耗由2.90降低为2.58。这样的数据，即使放在全球20多套运行的MTO装置中，也处于领跑水平。”

截至目前，OCC催化剂及其配套工艺技术等系列成果已获得中国发明专利授权82项、美国发明专利两项，形成中国石化专有技术1项，并获得2013年国家技术发明奖二等奖、2014年中国专利金奖。自2021年OCC成套技术成功出口“一带一路”国家后，目前许可的国内外企业共7家，其中4家已实现工业化应用，包括目前世界最大规模的中天合创20万吨/年烯烃裂解装置。

2021年，喜讯再次传来：OCC技术首次荣获2021年度美国《烃加工》杂志最佳石油化工技术奖。“这说明OCC技术始终为全球石油化工领域同行高度关注，我们的技术得到了他们的充分认可。”滕加伟说，“这项技术的成功研发，为我国碳四及碳四以上轻烃的深加工和增值利用开辟了一条新路，对于推动我国丙烯生产技术创新、满足国民经济对丙烯的重大需求具有重要作用。”

展望未来，OCC技术将为建设化工型炼厂、提升乙烯装置烯烃收率等方面提供新的解决方案，具有广阔的应用前景，对缓解行业供需矛盾、助力企业转型升级具有积极意义。