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重質油國家重點實驗室簡介

(修訂日期:2022年4月12日


1. 簡介

    石油,被譽為現代工業的血液,在國民經濟中發揮著重要作用。重質油一般指天然重質原油或常規原油中的重質組分,簡稱重油。世界範圍內石油資源向著重質化、劣質化方向發展,開發利用重質油等非常規石油資源及替代能源日趨迫切。重質油數量大、質量差,但非常寶貴,其內涵從重質原油(稠油)、常壓渣油、減壓渣油拓展到超稠油、油砂瀝青、頁岩油、煤焦油、生物質熱解油等非常規能源。我國石油對外依存度超過70%,且自產原油普遍偏重,重質油比例大,迫切需要提高加工利用率,生產數量更多、品質更高的輕質油品;另外,由重質油資源獲得高附加值的化學品及材料的需求也越來越迫切。碳中和背景下,重質油資源的高效低碳清潔利用已經成為世界石油工業麵臨的重大課題。

   重質油國家重點實驗室是我國目前唯一以重質油為主要研究對象的國家級科研基地,聚焦於清潔油品技術開發和重油資源的高效低碳轉化利用,致力於深入認識石油尤其是重質油結構和組成及其轉化的化學本質、研製新型高效的催化材料和催化劑、開發高效低碳的重油轉化新工藝和配套裝備,生產清潔、高附加值的輕質燃料和化工產品,並將研究領域拓展到石油煉製與化工過程的環境保護和廢棄物資源化利用、碳基儲能材料和氫能,通過石化工藝的技術升級和改進,合理利用副產氫,並針對低碳減排需求開發新型、高效、廉價、綠色的氫氣製備、分離、儲運和利用技術。

2. 現有研究基礎

(1)國內外學科領域發展情況

    重質油國家重點實驗室是我國石油化工行業唯一的院校國家重點實驗室,也是國家級科研基地中唯一以重質油為代表的的,以非常規能源為研究對象的實驗室。實驗室於1989年立項建設,1995年通過國家驗收,正式對外開放。實驗室的依托單位為118金宝搏app (北京)一校兩地(北京、克拉瑪依)、118金宝搏app (華東)。學校是教育部直屬的全國重點大學,石油特色鮮明、以工為主、多學科協調發展。1997年,學校首批進入國家“211工程”建設高校行列;2006年,成為國家“優勢學科創新平台”項目建設高校。2017年,學校進入國家一流學科建設高校行列。近年來,實驗室依托的化學工程與技術一級學科在全國學科排名中進入前10名,在2019年湯姆森路透ESI排名中,實驗室主要依托的化學(Chemistry)、材料(Materials)學科和環境/生態學均進入Top 1%行列,工程學(Engineering)進入Top 1‰;CWUR排名中,實驗室部分涉及的Petroleum Engineering學科位居全球第一。

(2)依托單位基本情況和優勢

       經過六十餘年的建設發展,學校形成了石油特色鮮明,以工為主、多學科協調發展的學科專業布局。石油石化等重點學科處於國內領先地位,並在國際上形成了一定影響。圍繞石油石化產業結構,118金宝搏app 構建起由石油石化主體學科、支撐學科、基礎學科和新興交叉學科組成的石油特色鮮明的學科專業布局,實施了“攀登計劃”、“提升計劃”和“培育計劃”,分別建設化學工程與技術等優勢學科,化學、材料科學與工程、環境科學與工程等基礎支撐學科,新能源、新材料和人工智能等新興交叉學科。在能源類高等院校,特別是以石油石化為特色的高校中,118金宝搏app 的綜合優勢位居國內第一;在世界能源大學聯盟中也名列前茅,是聯盟的發起單位。

(3)實驗室開展的主要研究工作

       實驗室針對清潔汽柴油生產的重大需求,開發了兩段提升管催化裂化技術、催化裂化汽油降烯烴技術與選擇性加氫脫硫技術、複合離子液體碳四烷基化技術、少生焦多產汽柴油的延遲焦化技術,以及係列催化裂化催化劑、汽柴油精製催化劑和成套生產工藝,廣泛應用於國內眾多煉油企業,為我國汽柴油質量的逐步升級和重質油深加工技術進步提供了有力的技術保障。近五年,實驗室獲得國家技術發明二等獎3項、科技進步二等獎3項,成果產生經濟效益累計超過1000億元。

(4)承擔國家重大科研任務情況

              近5年來,實驗室年均承擔國家級科研項目經費超過4000萬元,先後主持“973”項目3項,承擔重點研發計劃子課題、國家自然基金委重大項目、重點項目等多項。實驗室還麵向本行業企業生產過程中的重大需求,承擔了中國石油劣質重油重大科技專項、煉油關鍵催化劑、重油漿態床加氫、中國石油戰略合作科技專項-氫能專項等項目。在實驗室承擔的省部級項目中,來自中央骨幹企業的直接經費支持占比超過30%,年均到位項目經費超過3000萬元。

3. 隊伍建設與188BET官网活动

    實驗室實行主任負責製和學術委員會評審製。楊光華教授任首屆學術委員會主任,林世雄教授任首屆實驗室主任。目前,第6屆學術委員會由15位著名專家組成,學術委員會主任為曹湘洪院士。實驗室主任為中國科學院院士徐春明教授。目前全室固定人員203人,教授比例60%左右。在重質油化學、重質油轉化利用催化劑、重質油轉化利用工藝與工程、儲能材料與氫能等方向形成了相對穩定的研究團隊。實驗室高度重視人才隊伍建設,在對外引進優秀人才的同時,通過對外開展合作交流,加強現有人員的培養和深造。實驗室目前承擔有國家自然科學基金“重油高效清潔轉化”創新研究群體項目,擁有2個教育部創新團隊;現有兩院院士2人、國家傑出青年基金獲得者6人,教育部“長江學者”特聘教授5人、“973”項目首席科學家2人、國家“百千萬人才工程”5人、國家優秀青年基金獲得者6人、教育部新世紀優秀人才23人。

    實驗室高度重視培養具有良好科學素質和科研能力的研究生,目前在讀博士生400餘人,碩士生1200餘人。研究生已成為實驗室開展創新性研究的重要力量。

4. 運行模式與設施條件

    實驗室建成了分析測試中心、計算化學中心、材料測試中心、工程中試平台等科研公共平台,一個中試基地和一個石油煉製試驗廠,擁有開展重質油化學與加工應用基礎研究的各種現代儀器設備,具備承擔國家重大科學研究項目的基礎能力。近年來,實驗室實施1N”的實體運行模式:“1”為實驗室主體,開展共性應用基礎研究。“N”包括:① 中石油石化研究院清潔油品團隊;② 新疆克拉瑪依中試和工程放大團隊;③ 青島軍用特種燃料團隊;④ 山東東營碳中和聯合研究院CCUS和綠電綠氫團隊。   

   實驗室現有使用麵積 31200 平方米,固定資產總值1.72億元,擁有各類大型儀器設備886套;配置有磁場強度為9.4T的傅裏葉變換離子回旋共振質譜儀等通用分析儀器,同時還自行研製了超臨界萃取分離裝置等大型設備。工程中試基地目前已建成各種類型中試裝置近20套,為實驗室科研成果的快速轉化提供了重要條件保障。石油煉製試驗廠占地麵積30多萬平方米,原油年加工能力100萬噸,是實驗室重要的科研成果工業放大和示範基地。

5. 主要科研成果

    實驗室緊密圍繞重質油利用的應用基礎研究和關鍵技術開發開展科研工作。近10年累計獲國家獎勵12項,授權發明專利1127項,實施轉化215項。經過多年積累和創新,實驗室已在以下幾個方麵形成自己的特色和優勢 :

   另外,實驗室在以下方麵取得了進展:

6.合作與交流

    實驗室公共研究平台全麵對外開放,設置開放課題,建立訪問學者製度,吸引國內外優秀人才來室開展前沿性基礎研究工作。每年派出多批研究人員到國外講學、進修、參加學術會議,同時邀請國外專家、學者來實驗室講學、訪問,多次舉辦重油加工與利用相關領域國際學術會議。
    實驗室注重與國內外研究機構開展合作和交流,目前承擔了教育部“重質油化學與開發技術創新引智基地”等國際合作項目,實驗室與加拿大Syncrude 研究中心、英屬哥倫比亞大學等國際知名研究機構和學校建立了長期穩定的合作與交流關係。與加拿大卡爾加裏大學合作成立了聯合重油技術研究中心。遵循“開放、流動、聯合、競爭”的方針,實驗室熱忱歡迎國內外科學家來室開展合作與交流。