勇攀煉油科技“珠峰”——記2024年度趙永鎬科技創新獎獲得者聶紅

編者按 近日，2024年度中國石油和化學工業聯合會科學技術獎名單公布，188項科技成果、17位個人、2個團隊獲得嘉獎。獲獎成果涵蓋了油氣開采、化工新材料、綠色低碳發展等領域，代表了石油和化工行業科技創新領域的最新成就，為保障國家能源安全、推動產業結構升級、提升企業核心競爭力提供了支撐。本版從今日起推出《2024石化聯合會科技獎展示》系列報道，遴選部分科技成果、獲獎個人的創新故事進行展示，以饗讀者。

圖為聶紅(右)在實驗室指導青年科研人員。　(石科院供圖)

　　聶紅，中國石化集團公司首席專家，我國石油煉制行業的領軍人才。她任職于中石化石油化工科學研究院有限公司，專注于煉油加氫催化劑和技術研發工作。截至目前，聶紅及其研究團隊開發的系列催化劑和技術已在工業裝置應用233套次，為我國煉油技術攀登科技“珠峰”做出了重大貢獻。她獲得國家科技進步二等獎2項、國家技術發明二等獎1項，被評為全國優秀科技工作者，獲得何梁何利基金科學與技術創新獎、侯德榜化工科學技術獎成就獎等榮譽。2024年12月30日，在2024中國石油和化學工業聯合會科技獎勵大會上，她榮獲石油和化工行業科技貢獻最高獎——趙永鎬科技創新獎。

　　為油品質量升級持續攻關

　　20世紀90年代，我國柴油清潔化開始起步。盡管柴油車在我國道路車輛中的占比僅為9%左右，但卻是我國道路交通領域氮氧化物和顆粒物的最大排放源。想要減少污染排放，就要開發高活性加氫脫硫催化劑，以降低柴油中硫和多環芳烴的含量。然而，當時國內加氫催化劑的載體材料質量不能滿足開發更高性能加氫催化劑的要求，需依賴進口。

　　面對挑戰，聶紅和團隊創新孔結構互補技術，研發出新載體材料并優化載體表面性質，開發出低成本、高活性的加氫精制催化劑RN-10。該催化劑在國內外應用27套次，為生產國一和國二柴油提供了技術支撐。這項技術也于2001年獲得了國家科技進步二等獎。

　　2010年后，油品質量升級之路加快，對柴油中硫和多環芳烴含量提出嚴格要求。這導致催化劑失活加快，工業加氫裝置運轉周期大幅縮短。聶紅帶領團隊針對難題深入剖析，提出催化劑和工藝并舉創新的整體解決方案，開發出了RS-2100和RS-2200加氫催化劑，并發明反應分級強化工藝，解決了加氫脫硫和多環芳烴飽的反應條件不一致的矛盾，低成本實現柴油超深度高效清潔化，支撐柴油質量快速從國四升級到國六。該成果獲得2019年國家技術發明二等獎。

　　在柴油清潔化的道路上，聶紅從未停止腳步。她繼續帶領團隊創制了活性相更加高效、穩定性更好的RS-3100催化劑，使催化劑失活速率降低40%；開發了低能耗上行式雙區復合柴油加氫工藝，比傳統工藝能耗降低50%以上，還減少了二氧化碳排放。

　　為重油高效轉化另辟蹊徑

　　近年來，我國原油對外依存度一直在70%以上，能源安全形勢嚴峻。為減少對進口原油的依賴，聶紅在20世紀90年代中期開始了重油高效轉化的研究。原油中占比40%的重油，結構復雜、瀝青質含量高，還富含多環芳烴及金屬、硫等雜質，轉化難度極大；重油加氫裝置也存在運轉周期短、催化裂化重循環油難轉化等問題。聶紅堅定地說：“我們要將獲得的原油進行更好的利用，更多地轉化為目標產品，讓原油都發揮最大價值?！?/p>

　　為了消除瓶頸，聶紅帶領團隊分析問題，找準癥結，最終開發了“雙通道”催化劑和活性組元非均勻分布的脫金屬催化劑，促進瀝青質擴散與轉化。基于新催化劑，他們構建了催化劑專有級配技術，實現高效協同并同步失活，大幅延長裝置運轉周期。此外，團隊還開發了新型雙向組合技術，使汽柴油收率有效提升。目前，重油高效轉化技術已在海內外25家煉廠工業獲得應用，一套390萬噸/年裝置3年就為企業新增利潤11億元，為我國石油資源高效利用提供了關鍵技術支撐。該成果獲得2011年國家科技進步二等獎。

　　為生物航煤“上天”殫精竭慮

　　生產并使用生物燃料是實現“雙碳”目標的重要途徑之一。2009年，聶紅組織團隊借助煉油加氫技術平臺，在國內率先開啟了以餐飲廢油等為原料生產生物航煤的技術研發。

　　想讓“地溝油”上天，就要對標石油航煤來研制，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的重要技術手段，但生物油脂含氧量多、含有不飽和基團，加氫過程放熱量大，容易造成反應器溫升過大，導致飛溫，影響裝置的安全性。面對挑戰，聶紅帶領團隊經過反復試驗，創新研發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，反應器溫升得到有效控制，并經過工業規模裝置示范驗證。終于在2011年12月，中國石化在鎮海煉化生產基地產出中國石化1號生物航煤。

　　有了產品不是終點，飛行用的產品和設備等需要經過嚴格審核認證，才能真正上天。為了解決這一難題，團隊助力民航局自主構建了一整套適合中國國情的適航認證體系。僅用了兩年時間，他們就完成了產品的適航認證，獲得我國第一張生物航煤適航許可證。生物航煤的技術開發和應用開發使中國具有生物航煤自主創新技術—自主生產—自主審定的整體能力。2024年6月，國產C919大飛機的加注試飛圓滿完成。

　　“在國家需要的時候，在人民需要的時候，我們的技術必須能拿得出來?！苯?0年來，聶紅就是這樣，不負重托，埋頭鉆研，登上一個又一個科技“珠峰”，也催化了一個又一個煉油奇跡。