吴昊 2017年度石科院优秀青年英才风采——吴昊

说到煤制油，石科院17研究室的吴浩总是津津有味地讲国内外的技术，讲各个工业项目的过去和现在。在煤间接液化、煤直接液化和煤焦油加氢改质领域，吴昊深深体会到了科研的乐趣。

煤制油的新知识

从煤的间接液化开始

十多年前，基于中国能源战略安全的考虑，中石化集团公司开始建立煤炭间接液化研究项目，并被列为集团公司重大科研项目。石科院作为R&D的主要单位，承担了R&D的重要任务，刚参加工作的吴昊是R&D团队的核心成员之一。

当时中石化对煤间接液化没有研究基础。作为一个零基础的新研究领域，在技术发展过程中不可避免地会遇到许多困难和挑战。但是，吴昊和课题组的同志们并没有退缩。在不断发现、分析和解决问题的过程中，他们逐渐提高了对费托合成工艺的认识，积累了技术开发经验。通过测试方法和测试条件的不断改进，实验室技术开发在短时间内完成。

实验室技术最终需要通过工业测试。从2006年开始，不到30岁的吴昊带领团队在镇海炼化公司3000吨/年工业试验装置上实施和优化技术。第一次工业试验对年轻的吴昊是一个打击，多年的实验室结果居然在工业上失败了！水平低解决不了问题。吴昊和他的技术团队深入分析了问题，回到实验室，重新开始。通过催化剂的优化和工业设备的工艺改进，该技术最终在2010年成功实施。标定结果达到国内该领域领先水平，先后授予30多项专利，标志着中国石化具有自主知识产权的固定床费托合成技术的成功发展。

看着工业装置上生产的白油和白蜡，考虑到这类清洁油品的原料未来将是黑煤，吴昊认为自己的努力是值得的，这进一步坚定了他继续探索煤制油的决心。

在吴昊的书柜里，还有十几卷，一百多万字，是他在镇海炼化组织的。每当他看到这些厚厚的书，他就会想起那段痛苦而快乐的经历，这将激励他继续前进...

深层煤制油

煤液化油加氢改质技术在中国的首次应用

中国第一套百万吨煤间接液化油的加氢改质

间接煤液化装置虽然能生产出漂亮的合成油和蜡，但很多指标达不到车用汽油、柴油或化工产品的标准要求。为了获得更高附加值的成品油或化工产品，吴昊和他的技术团队开发了CFHL煤炭间接液化产品升级技术。

通过对煤间接液化的烃类产品的分析，确定了烃类的微量杂质和分子结构。根据目标产物烃组成的需要，最终选择了稳定加氢-异构加氢裂化两级加工工艺路线，实现了正构烷烃和异构烷烃的独立利用。通过该技术的加工，不仅可以获得常规的石脑油和柴油组分，还可以通过生产调整获得高正构烷烃含量的液体石蜡和低凝点的航空燃料组分、石油醚、各种系列溶剂油、机械精密加工油等。并且大大增加了产品方案的灵活性。与世界同类技术相比，CFHL技术具有操作条件相对温和、柴油产品收率高、柴油凝固点低的特点。该技术已获7项中国专利。

陕西未来能源化工有限公司是中国首个百万吨级煤间接液化装置，于2015年投产，其煤间接液化油加氢改质装置由中科院CFHL技术开发公司设计和运行。为了保证第一套设备的顺利启动，吴昊带领团队参与了现场启动，并针对每一个可能出现的问题制定了相应的方案。催化剂装填、催化剂硫化、合成油加热、操作优化和调整，每一步都经过现场仔细检查和监控，确保装置一次成功启动。

工业装置运行结果表明，稳定加氢柴油和异构加氢柴油馏分的密度约为0.77 g/cm，凝固点分别低于-10℃和-30℃，十六烷值分别为81和76，是非常好的低凝固点、高十六烷值的清洁柴油组分。

与煤间接液化中烃类的组成和结构完全不同，煤直接液化油基本上由环烃组成，这也决定了煤直接液化油的加工路线与煤间接液化油有很大的不同。通过充分分析原料性质，课题组开发了选择性开环裂解加氢改质RCHU技术，大大提高了柴油馏分的十六烷值。与原料相比，柴油产品的十六烷值提高了18个单位以上。与世界同类技术相比，RCHU技术具有操作条件温和、柴油产品收率高、柴油十六烷值大幅提高等特点。该技术已获7项中国专利。

神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司拥有的世界上第一个百万吨级煤直接液化装置——煤液化油加氢改质装置，自2009年启动以来，一直由中科院RCHU技术运营，至今运行稳定。吴昊深知该设备在中国能源安全中的战略地位。多年来，他一直跟踪设备的启动和运行服务，及时了解和解决工业运行问题。

工业装置运行结果表明，采用RCHU技术可使原柴油馏分的十六烷值提高19.3个单位，可生产出密度低于0.85 g/cm、硫含量低于0.5μg/g、凝点低于-45℃的清洁柴油组分。 以及芳烃潜在含量高于68%，硫和氮含量低于0.5 μ g/g的优质重整原料。自2009年1月投产以来，催化剂已再生两次，至2018年4月，已运行约9年，装置保持了良好的运行稳定性。

探索煤基燃料新热点

煤焦油加氢探索

虽然在煤间接液化和煤直接液化领域取得了一些成果，但吴昊认为煤制液体的研究不应止步于此，应从资源利用、环境保护、水资源消耗等多方面进行分析。，探索煤基石油产品的新路线，并在国家资源和环境的广阔范围内考虑技术发展。

前几年吴昊对国家政策、资源利用效率、环境与投资、产品市场等进行了综合分析判断。在煤制油领域，他又将目光投向煤焦油加氢升级领域。

煤焦油是煤炭分类利用的主要产品，是近年来国家支持的清洁利用途径。煤的分类利用是指煤热解，以煤焦油和蓝碳为主要产品的加工技术。

吴昊经常用这几组数据来解释他为什么坚定的坚持煤焦油加氢的煤基燃料路线。中国每年消耗40亿吨煤，其中55%以上富含石油和天然气成分。如果全部用于不同等级，每年可增加燃料油供应量1.4亿吨，可大大弥补我国对石油进口的依赖。中国每年使用14亿吨低阶煤发电。如果发电前将所有的煤进行不同等级的利用，将减少210万吨二氧化硫和41万吨粉尘，大大减少城市环境污染。分类利用得到的煤焦油成本只有30美元/桶左右。因此，考虑到资源、环境和效益，煤焦油路线的煤基燃料可以站稳脚跟。

这让吴昊对煤焦油加氢技术的发展充满信心。

新技术的迅速发展

面对市场需求，提高竞争力

五年前，煤焦油加氢在中国还是一项鲜为人知的小众技术。从外界来看，吴昊在这样一个不值得深度介入的领域投入了大量的精力。研发初期，似乎只有两个人的小团队被下药了。没有专门的装置，装置是“借来”测试的；没有技术开发经验，到处研究获取信息。

吴昊揶揄煤焦油脏如残油，重于浆，臭气熏天，气馁。就是这样一种劣质油，吴昊对他充满了极大的好奇和乐趣，并发誓要把煤焦油“玩”到极致。

通过分析煤焦油的成分和杂质，技术团队开发了一系列保护剂、沥青质转化剂、深度加氢精制剂和加氢裂化剂。根据煤焦油加氢反应的特点，开发了包括催化剂分级技术、反应热控制技术和换热流程优化技术在内的一整套煤焦油加氢技术，实现了煤焦油的清洁转化。通过开发的加氢改质技术，从密度约为1.05 g/cm的煤焦油中生产出密度小于0.85 g/cm、硫含量小于1μg/g的清洁柴油组分，大大提高了煤焦油的利用价值。

工艺流程已经开放，吴昊把技术优化的重点放在了降低成本、增加效益上。

煤焦油预处理是煤焦油加氢技术的关键环节。通过对预处理对象的深入分析，R&D团队发现煤焦油可以用低投资、低成本的方法进行净化。通过连续试验，开发出专用煤焦油净化剂和加工工艺。与目前市场上主流的高压预处理技术相比，该预处理技术的设备投资仅为主流技术的10%~20%，运行成本也降低了50%以上，技术竞争力大大提高。

勇于开拓市场

技术转移在现有市场实现零突破

通过项目组的共同努力，最终研发出了竞争力显著的煤焦油加氢改质技术，国内煤焦油加氢市场如期爆发，但新的问题再次出现。这个领域的业主都是搞煤化工的，不知道甚至不知道石科院。在众多国内外专利公司涉足煤焦油加氢领域的同时，如何快速品牌化、服务行业成为吴昊的一个关键问题。

如果主人不来，我们就走。近两年来，吴昊对国内煤焦油加氢项目进行了详细梳理，并主动在国内进行了沟通，针对市场上现有装置运行中存在的问题，帮助业主寻找解决问题的方法，并对一些具有典型特点的装置提出了建设性的优化建议。基于多年的研发经验、成果和经验，该技术很快得到了许多业主的认可。努力是有回报的，通过技术团队的共同努力，2017年，我们在现有市场上实现了煤焦油加氢技术的技术转移零突破。

随着业内对中科院煤焦油加氢技术的不断了解，越来越多的企业主动上门。目前，许多企业希望采用中科院的技术进行升级。

荣誉和压力并存

技术创新的想法永远不会停止

截至2017年底，吴昊共申请中国专利184项，获得专利授权83项，获得省部级科技进步二等奖1项、三等奖1项。多年来的科研工作成果得到了上级领导的认可，被授予集团公司优秀共产党员、青年岗位专家、优秀共产党员、科学院最美丽青年、优秀职工、优秀青年人才等荣誉称号。面对这些荣誉，吴昊并不骄傲。他认为每一份荣誉都是对他的鞭策，每一个奖项永远是监督他工作的一双眼睛。

为了使技术不断进步，基于对环境保护、产品市场和资源利用的判断，吴昊提出了促进环境保护、结构调整和重组的煤基燃料新思路，如环保型煤间接液化油加氢改质技术、煤基石油产品向化工原料的技术改造、煤炭分级利用过程中的油耦合生产等。

吴昊在技术开发中始终牢记“发展一代，实施一代，保留一代”的理念。不断的思考给了他无限的视野，给他的研究团队带来了更多的活力。

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他喜欢挑战。虽然过程艰难，但最后的成功值得回忆一辈子。

他喜欢创造。未来被创造了。没有创造，就没有未来。