点石成金：从腐朽煤矸石到

神奇催化剂的绿色转身

新型低生焦重油裂化（Min-Coke）催化剂是石科院最新研发的梯级孔重油裂化催化剂，该催化剂可以同时解决煤矸石处理、降低催化裂化技术焦炭产率两项难题，在增加汽油收率的同时降低焦炭产率8%以上。

“双碳”挑战与绿色转型

绿色低碳转型之际，石油炼制“五朵金花”之一的催化裂化（FCC）技术面临提高重油转化深度和降低生焦的巨大挑战。近年来石科院开发的系列重油裂化催化剂为解决FCC原料重质化、提高轻质产品收率、实现清洁油品生产等方面作出突出贡献，但面对未来超低FCC焦炭产率的高难度挑战，常规重油裂化催化剂仍力有不逮。

挑战即是机遇，需求催生动力。催化裂化催化剂研发团队在催化新材料、新基质开发应用方面步稳蹄疾开展创新技术攻关，其中固废煤矸石直接法制备梯级孔催化剂技术是突破性技术的典型代表。该技术在解决煤矸石处理难题的同时，更创制了性能优异的高附加值新催化剂，为催化裂化过程提质增效，可谓“一箭双雕”。目前梯级孔催化剂已成功应用于多套催化裂化装置，装置运行平稳，梯级孔催化剂重油裂化能力显著提升，汽油收率增加的同时焦炭产率降低超8%，助力炼厂降碳的同时实现重劣质石油资源高效利用，切实提高装置吨油加工效益。

煤矸石为何物？

煤矸石即煤炭层中的脉石，是采煤洗煤过程中产生的固体废物，国内堆存超10亿吨，占用大量耕地，污染大气、土壤、水体，诱发滑坡等地质灾害。利用煤矸石发展高科技含量、高附加值的产品和技术一直是煤矸石利用的难点。

闵恩泽院士的启示

催化裂化技术的发展离不开中国炼油催化剂之父——闵恩泽院士，在我国炼油技术发展受到严重威胁的危急关头，闵院士挺身而出，潜心研究生产出高质量小球硅铝催化剂、微球硅铝裂化催化剂等，奠定了我国炼油催化剂发展的基础。闵院士一生深耕石油化工催化，始终坚持走绿色化学之路。2001年，年近八旬的闵院士对学生们提出了一个意义深远的问题——“如何实现FCC催化剂生产过程绿色原子经济性？”

闵恩泽院士的问题在石科院催化剂研发团队心中深深扎根。历经二十余载，无数苦苦思索蕴育，无数勤劳汗水浇灌，催化裂化催化剂研发团队依托石科院技术产业联盟大平台，另辟蹊径，开发了固废煤矸石直接法制备梯级孔技术，让又黑又硬的固废煤矸石成为粒粒精品的梯级孔重油裂化催化剂。

为突破实验室走向工业放大的关键瓶颈，项目团队以“不破楼兰终不还”的决心，夜以继日地进行科研攻关，从认识碳燃烧活化硅铝的科学本质、找准硅铝键合的关键症结，到反复验证、探寻解决强度和结晶度矛盾的解锁钥匙，终于打通了梯级孔催化剂规模化工业生产流程，填补了中国石化相关技术的空白。

为了纪念闵恩泽院士生前对催化裂化催化剂技术的创新指引，研发团队将他的姓氏融入催化剂名称，取名为“Min-Coke”，纪念闵恩泽院士诞辰100周年。

炙热的结晶

该技术通过系统梳理催化剂的“硅铝足迹”，充分利用固废煤矸石的特性，通过特定的合成条件促进煤矸石中的硅铝物种绿色高效转晶为分子筛组元，从而实现了煤矸石中硅铝的直接利用。由于独特的生产过程，梯级孔催化剂具有比表面积大、中大孔比例高的突出优势，有利于原料和产物的扩散，裂化活性中心充分暴露在微球外表面和孔道内表面，催化剂活性中心可接近性好，从而增加重油裂化活性，提高汽油收率的同时降低焦炭产率。

中国石化催化剂齐鲁分公司梯级孔催化剂（Min-Coke）生产车间

这场“点石成晶”的旅程展示了新时代催化裂化催化剂研发团队的勇气和智慧，为固废煤矸石的绿色化利用探索出了一条新路，切实实现催化裂化催化剂生产过程的原子经济性，持续推动我国催化裂化催化剂技术百尺竿头更进一步。未来石科院将传承和发扬科学家精神，孜孜不倦地追求创新，为科技进步和社会发展做出更大的贡献。（供稿：宋烨 王若瑜 周继红 宋海涛 图片：催化剂齐鲁分公司）

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