重油最大化制取低碳烯烃是一个天下性难题，现在这一难题有了破解之道。中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院等单位通过刷新催化剂研发设计模式和要领，制备出用于重油制低碳烯烃的专用催化剂，完成了重油最大宗制低碳烯烃催化剂的工业开发与应用，在实现重油“掘金”梦的同时，谱写了一曲后发赶超的乐章，并因此获得了2011年度国家科学手艺前进二等奖。
乙烯、丙烯作为低碳烯烃的代表，是国民经济中主要的有机化工质料，也是权衡一个国家化学工业水平的主要标准。低碳烯烃一样平常接纳轻油蒸汽裂解的通例要领制取。近年来美国举世油品公司（UOP）、�？松梨诠荆‥xxonMobil）、格雷斯公司（Grace Davison）等国际著名石化公司实验使用价钱低廉的重油生产高附加值乙烯、丙烯，但一直无法突破丙烯收率仅8%～11%的瓶颈。该项目则提出了全新的催化剂设计理念，大大缩短了开发周期，提高了催化剂开发效率，填补了重油制低碳烯烃催化剂开发的空缺，知足了化工市场紧缺质料的需求，具有显著的经济效益。其两种专用催化剂划分于2004年、2006年研发乐成后，先后在中国石化安庆分公司及荆门分公司、沈阳化工集团、中国蓝星大庆分公司、泰国国家炼油化工一体化公司、沙特阿美等重油催化裂解工业装置上获得应用。
全球著名的裂解工艺专利商美国绍尔集团对这项效果给予了高度的评价：“中国石化在催化裂解催化剂研发领域提出了新的设计理念，据此开发出具有天下领先水平的重油裂解制低碳烯烃专用催化剂，并已在天下最大规模的重油制低碳烯烃装置——沙特拉比格炼厂450万吨/年催化裂解装置上应用，丙烯产率凌驾设计值，并创天下最高丙烯产率，比最靠近的竞争敌手多产丙烯130%。”
据该项目第一完成单位石油化工科学研究院相关认真人先容，重油之以是重，主要由于它的碳数极高，抵达40～50，其反应系统极为重大。然而，低碳烯烃的碳数只有2～4，要实现从极高碳数的重油质料向极低碳数的低碳烯烃产品长历程转化，催化剂开发必需实现重油加工、轻油裂解这两大重大反应系统的集成，同时要突破依赖履历筛选开发催化剂的古板模式。
提高收率首先要找到症结所在，然后才华有的放矢。石科院的科技职员从催化剂开发的源头抓起，对影响催化剂性能的所有因素周全考量，凭证作用的差别将其分为两类，找到丙烯产率与两类因素的关系，建设了使用这两类因素调控重油生产丙烯、乙烯的物理模子，为催化剂开发提供了严谨的数据支持，填补了依赖履向来筛选催化剂的缺乏。在科学的物理模子基础上，科研职员立异开发出催化剂物性变量因子的细腻调控手艺，设计出用重油最大化生产低碳烯烃的看法催化剂，大大降低了实验事情量和本钱，使研发催化剂的历程由古板模式的3～5个月缩短为1～2个月。
开发出优异的看法催化剂只是项目的起源效果。催化剂从看法到工业应用，还要攻克分子筛研制、制备手艺优化等难关。据先容，科研职员通过催化剂物理模子发明，重油直接天生低碳烯烃十分难题，但先天生碳数5～8的烯烃作为低碳烯烃的“中心质料”，即可大幅提崎岖碳烯烃的收率。不过这些仅仅依赖古板催化剂所选用的FAU和MFI结构的分子筛无法实现的。于是，科研职员首次在重油催化裂解催化剂中引入β分子筛，先增添低碳烯烃的“中心质料”，随后再使用MFI分子筛并改善其活性和选择性，最终掌握了重油制低碳烯烃催化剂的分子筛生产手艺。
用合适的分子筛生产出达标的催化剂，还需要改善制备手艺�？蒲兄霸蓖ü芯看呋脸山憾ρШ退嵝缘骺厥忠�，实现了催化剂各影响因子的细腻调控，完成了催化剂反应性能的优化。别的，首次引入了固化温度较低的热敏骨架组元，显著提升了催化剂成形效果，乐成突破了看法催化剂向工业催化剂转化的手艺瓶颈，最终制备出高效的重油专用催化剂。