勇攀炼油科技“珠峰”——记2024年度赵永镐科技创新奖获得者聂红

编者按 近日，2024年度中国石油和化学工业联合会科学技术奖名单公布，188项科技成果、17位个人、2个团队获得嘉奖。获奖成果涵盖了油气开采、化工新材料、绿色低碳发展等领域，代表了石油和化工行业科技创新领域的最新成就，为保障国家能源安全、推动产业结构升级、提升企业核心竞争力提供了支撑。本版从今日起推出《2024石化联合会科技奖展示》系列报道，遴选部分科技成果、获奖个人的创新故事进行展示，以飨读者。

图为聂红(右)在实验室指导青年科研人员。　(石科院供图)

　　聂红，中国石化集团公司首席专家，我国石油炼制行业的领军人才。她任职于中石化石油化工科学研究院有限公司，专注于炼油加氢催化剂和技术研发工作。截至目前，聂红及其研究团队开发的系列催化剂和技术已在工业装置应用233套次，为我国炼油技术攀登科技“珠峰”做出了重大贡献。她获得国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖1项，被评为全国优秀科技工作者，获得何梁何利基金科学与技术创新奖、侯德榜化工科学技术奖成就奖等荣誉。2024年12月30日，在2024中国石油和化学工业联合会科技奖励大会上，她荣获石油和化工行业科技贡献最高奖——赵永镐科技创新奖。

　　为油品质量升级持续攻关

　　20世纪90年代，我国柴油清洁化开始起步。尽管柴油车在我国道路车辆中的占比仅为9%左右，但却是我国道路交通领域氮氧化物和颗粒物的最大排放源。想要减少污染排放，就要开发高活性加氢脱硫催化剂，以降低柴油中硫和多环芳烃的含量。然而，当时国内加氢催化剂的载体材料质量不能满足开发更高性能加氢催化剂的要求，需依赖进口。

　　面对挑战，聂红和团队创新孔结构互补技术，研发出新载体材料并优化载体表面性质，开发出低成本、高活性的加氢精制催化剂RN-10。该催化剂在国内外应用27套次，为生产国一和国二柴油提供了技术支撑。这项技术也于2001年获得了国家科技进步二等奖。

　　2010年后，油品质量升级之路加快，对柴油中硫和多环芳烃含量提出严格要求。这导致催化剂失活加快，工业加氢装置运转周期大幅缩短。聂红带领团队针对难题深入剖析，提出催化剂和工艺并举创新的整体解决方案，开发出了RS-2100和RS-2200加氢催化剂，并发明反应分级强化工艺，解决了加氢脱硫和多环芳烃饱的反应条件不一致的矛盾，低成本实现柴油超深度高效清洁化，支撑柴油质量快速从国四升级到国六。该成果获得2019年国家技术发明二等奖。

　　在柴油清洁化的道路上，聂红从未停止脚步。她继续带领团队创制了活性相更加高效、稳定性更好的RS-3100催化剂，使催化剂失活速率降低40%；开发了低能耗上行式双区复合柴油加氢工艺，比传统工艺能耗降低50%以上，还减少了二氧化碳排放。

　　为重油高效转化另辟蹊径

　　近年来，我国原油对外依存度一直在70%以上，能源安全形势严峻。为减少对进口原油的依赖，聂红在20世纪90年代中期开始了重油高效转化的研究。原油中占比40%的重油，结构复杂、沥青质含量高，还富含多环芳烃及金属、硫等杂质，转化难度极大；重油加氢装置也存在运转周期短、催化裂化重循环油难转化等问题。聂红坚定地说：“我们要将获得的原油进行更好的利用，更多地转化为目标产品，让原油都发挥最大价值。”

　　为了消除瓶颈，聂红带领团队分析问题，找准症结，最终开发了“双通道”催化剂和活性组元非均匀分布的脱金属催化剂，促进沥青质扩散与转化。基于新催化剂，他们构建了催化剂专有级配技术，实现高效协同并同步失活，大幅延长装置运转周期。此外，团队还开发了新型双向组合技术，使汽柴油收率有效提升。目前，重油高效转化技术已在海内外25家炼厂工业获得应用，一套390万吨/年装置3年就为企业新增利润11亿元，为我国石油资源高效利用提供了关键技术支撑。该成果获得2011年国家科技进步二等奖。

　　为生物航煤“上天”殚精竭虑

　　生产并使用生物燃料是实现“双碳”目标的重要途径之一。2009年，聂红组织团队借助炼油加氢技术平台，在国内率先开启了以餐饮废油等为原料生产生物航煤的技术研发。

　　想让“地沟油”上天，就要对标石油航煤来研制，把“地沟油”原料中的氧原子“揪”出去。加氢精制是炼油过程中去杂质的重要技术手段，但生物油脂含氧量多、含有不饱和基团，加氢过程放热量大，容易造成反应器温升过大，导致飞温，影响装置的安全性。面对挑战，聂红带领团队经过反复试验，创新研发出专用催化剂和工艺，使催化剂的脱氧活性、选择性和氢耗可调，反应器温升得到有效控制，并经过工业规模装置示范验证。终于在2011年12月，中国石化在镇海炼化生产基地产出中国石化1号生物航煤。

　　有了产品不是终点，飞行用的产品和设备等需要经过严格审核认证，才能真正上天。为了解决这一难题，团队助力民航局自主构建了一整套适合中国国情的适航认证体系。仅用了两年时间，他们就完成了产品的适航认证，获得我国第一张生物航煤适航许可证。生物航煤的技术开发和应用开发使中国具有生物航煤自主创新技术—自主生产—自主审定的整体能力。2024年6月，国产C919大飞机的加注试飞圆满完成。

　　“在国家需要的时候，在人民需要的时候，我们的技术必须能拿得出来。”近40年来，聂红就是这样，不负重托，埋头钻研，登上一个又一个科技“珠峰”，也催化了一个又一个炼油奇迹。