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高端特种油:衣食住行“万金油”

来源:中国石化报 时间:2025-08-20 08:27

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石油不仅是燃料,更是隐藏在日常生活中的“万金油”——从唇膏到面包、从轮胎到锂电池,人们的衣食住行都依赖石油衍生产品,特别是特种油产品。近年来,中国石化加速推进“油转特”战略转型,将原油深度加工为高附加值特种油产品,持续拓展其在民生领域的应用边界。

所谓“油转特”,是通过炼油加工生产将原油转化为特种油品和特色产品。其中,特种白油作为经过精炼的液态烃混合物,凭借其独特的性能优势,在多个领域展现出重要应用价值。面对行业发展新趋势,中国石化深入实施“专精特新”战略,通过技术创新实现特种油产品从无到有、从初级到高端、从跟跑到领跑,目前已成为国内品种最全、产能规模最大的特种油产品生产商。去年底,中国石化高端特种油品集成技术开发与工业应用完成攻关,顺利“出龙”。5、8版专题为您揭秘中国石化高端特种油产品如何深度融入并提升人们的日常生活品质。

本版文图除署名外由本报记者 陈子佩  蒲红霞  孙宝翔  通讯员 高杰  任亮  刘林东  胡漪  王晓峰 提供

走近“十条龙”

攻关项目:

高端特种油品集成技术开发与工业应用

项目单位:

荆门石化、石科院、大连院

攻关背景:

当前,特种油尤其是高端特种油品的应用涉及锂电池、光缆光纤、疫苗研制等新能源、新材料、光通信和生物医药等领域,是全球在新技术革命领域争夺的制高点,存在“卡脖子”问题。针对相关行业的个性化用油要求,采用新技术突破影响特种专用油品在产品质量和产品稳定性等方面的技术瓶颈,生产满足下游产业使用质量和性能要求的专用配套特种油品,实现替代进口,意义重大。

中国石化攻关历程:

•2020年12月,高端特种油品集成技术开发与工业应用项目“入龙”。

•2022年底,完成橡胶增塑剂环烷基矿物油、聚烯烃专用油、SEPS专用白油、锂电池隔膜专用白油、汽车密封条专用白油的开发、生产和市场应用。

•2022年11月,取得食品级白油生产许可证,2023年后逐步生产推广食品级白油产品。

•2024年10月,完成疫苗白油和超高压变压器油的开发、生产和市场应用。

•2024年11月29日,集团公司科技部组织召开项目验收会。

•2024年12月,项目“出龙”。

应用效果:

•开发成套新技术并成功工业应用,形成高端特种油品种系列,实现石蜡基、中间基、环烷基特种油品领域的全面覆盖,以及市场规模化应用。

•高端特种油新技术的落地应用推动了各行业专用油品相应管控标准的配套完善,从整体上促进了高端特种油相关产业的发展。

•荆门石化实现聚烯烃专用白油和动物疫苗白油替代进口,特种油产品质量整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平。

知识链接

·什么是高端特种油品?

高端特种油品有别于一般的石油产品,是指具有特殊理化性质或分子结构、应用于特殊领域、发挥特殊作用的油品。它们通常通过先进的炼化工艺加工而成,能够满足特定的需求和条件。高端特种油品不仅在性能上优于普通油品,而且具有更高的技术含量和市场价值。

·高端特种油品具有哪些特性?

特殊的理化性质:具有独特的化学结构和性能,能够适应极端的工作环境。

特殊的应用领域:主要用于航空航天、军事、医疗、电力、精密仪器等领域。

高技术含量:通常通过炼油工艺组合生产或化学方法合成,制备工艺复杂,原料特殊。

·高端特种油品主要应用在哪些领域?

高端特种油品不仅在传统领域,如食品工业、医药保健品中应用广泛,而且在新兴领域,如新能源、高新技术材料中展现出巨大潜力。例如,高性能特种油品在新能源电池、电子元件等领域发挥着重要作用,成为推动科技进步和产业升级的重要材料。此外,高端特种油品在化工领域的应用也进入了全新阶段,推动了相关产业发展和技术进步。

新闻会客厅

问:高端特种油品集成技术开发与工业应用对实现企业高质量发展有何重要意义?

邱继军:高端特种油品集成技术开发与工业应用项目的完成意义重大,主要体现在以下方面。

一是高端白油应用涉及多个制高点产业领域,使用进口油存在断供风险。高端特种油品集成技术开发与工业应用项目的完成,对保障我国高新产业发展战略安全、解决“卡脖子”问题具有重要意义。

二是项目针对相关行业用油的个性化和差异化要求,消除影响产品质量和质量稳定性的技术瓶颈,产品能够满足下游产业使用质量和性能要求,有效实现了国产化替代。

三是项目形成高端特种油品种系列,实现石蜡基、中间基、环烷基特种油品领域的全面覆盖,适应不同市场的个性化需求并实现市场规模化应用,能够提升企业经济效益和竞争优势。

四是项目实现特种油新技术的落地应用,荆门石化特种油产品质量整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,有效扩大了中国石化特种油的品牌效应,契合了中国石化“油转特”转型发展要求。

问:中国石化高端特种油品集成技术在国内外处于什么水平?

姚春雷:目前,中国石化高端特种油品集成技术整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平。

中国石化以市场需求为导向,通过原料选择、工艺优化组合、操作优化等,从“组分炼油”的角度,对特种油品的分子组成进行设计和调控,突破了油品组分结构对高端特种油品性能的制约。

目前,中国石化高档白油产量占总白油产量的45%,其中轻质白油、高黏度白油市场占有率国内第一,可针对不同行业用油个性化需求,生产满足下游产业使用质量和性能要求的专用配套油品,实现进口特种油产品的国产化替代,对化解我国高新技术领域发展风险具有重要意义。

郭庆洲:中国石化高端特种油品集成技术开发和生产的特种油品,有5种主要用于有机材料的生产及加工过程。

橡胶增塑剂环烷基矿物油是以环烷基原油为原料生产的。在世界范围内,我国是最充分利用环烷基原油资源及相关加工技术的国家。目前橡胶增塑剂环烷基矿物油中的高档品种均采用中国石化相关技术生产,工艺技术、催化剂技术、产品质量均处于行业头部,产品占领国内下游应用高端市场。其他的白油产品大多实现了国产化替代。

目前,聚烯烃专用油、SEPS专用白油可实现完全国产化替代;锂电池隔膜专用白油、汽车密封条专用白油已实现部分国产化替代,质量达到进口同类产品的水平。中国石化聚烯烃专用油、SEPS专用白油已做到完全自产,锂电池隔膜专用白油、汽车密封条专用白油已供应系统外市场。

问:高端特种油品研发难点有哪些?

姚春雷:以荆门石化、大连院、石科院攻关研发的超(特)高压变压器油为例,国际电工委员会(IEC)最新标准对变压器油的氧化安定性要求进一步提高。变压器油的氧化安定性主要取决于油品中芳烃含量,氧化安定性随芳烃含量的降低而提高,同时对抗氧剂的感受性也随之增强,但变压器油的析气性随芳烃含量的降低而变差。因此,变压器油产品需要具备适宜的烃类组成和碳型分布,通过控制加氢精制反应深度,得到芳烃含量适宜的可以兼顾氧化安定性和析气性的变压器油产品。

开发动物疫苗白油对产品的碳分布、烃类组成、密度、闪点等指标均有要求,要保证原料质量、供给和加工条件的稳定。同时,产品不仅要满足医用级白油的质量标准,而且必须通过动物试验检测,关注白油的生物降解性、动物机体反应、疫苗效果促进等生理指标是否达标。

超高压变压器油和动物疫苗白油的市场具有相似性。国产产品要替代进口产品,需要经过较长周期的评定试验。比如,疫苗白油需要经过不同规模的动物试验,以观察其生物降解性、动物机体反应、疫苗免疫效果等生理指标;超高压变压器油需要经历长达1年多的电性能评价系列试验。因此,寻找适宜的应用场景也是开发和应用过程中的难点。

郭庆洲:高端特种油品集成技术研发的难点是要适用于不同类型的原料,生产出满足不同使用性能要求的产品。该技术生产的产品多数用于有机材料生产加工等领域,而不同类型的有机材料对油品的使用性能要求不同,油品对材料性能的影响主要取决于烃类组成、分子结构和分子量分布,体现在使用中的光热安定性、挥发性、黏温性等方面。

为使白油的烃类组成和分子结构契合不同油品要求,最终表现出理想的性能,一般需要采用原料选择和加工技术相结合的手段,这就要求技术在产品加工过程中具有高效调控烃类组成和分子结构的能力。例如,橡胶增塑剂环烷基矿物油、SEPS专用白油及高档密封条专用白油对烃类碳型的要求,完全是不同的方向,这种宽范围的技术适用性应用要求,使技术研发过程充满挑战,需要在产品性质、原料特点的基础上,设计适宜的生产工艺流程和装置运行参数,使技术应用收到理想效果。

问:未来,研究院在特种油品技术开发方面的重点方向是什么?

姚春雷:一是进一步提升产品品质。通过高选择性、高活性加氢催化剂研制和新工艺开发,结合分子炼油理念与构效关系研究,调整馏程范围、碳数分布及复配烃类组成等,生产针对性强的高端产品,加速高端产品国产化替代。

二是开发系列合成型高端产品。近年来,绿色、环保、安全、易降解的合成型特种油产品受到欢迎,是未来市场的主力军。

三是开拓专用产品。高端特种油品特点是专用性强,种类、牌号多,要针对客户的需求研发和生产产品。同时,要加强与下游企业的合作,实现产品生产的系列化和定制化。

四是引领国内高端特种油品标准提升。例如,GB/T 12494-1990《食品机械专用白油》发布已有30余年,其黏度牌号不完全,未对食品机械专用油分类,质量标准也较低,无法满足不断升级的食品加工机械润滑需求和安全卫生要求,应修订标准使其产品质量达到与GB 1886.215-2016《食品添加剂 白油(又名液体石蜡)》相同要求。

郭庆洲:近年来,中国石化在特种油领域的技术研发和应用方面取得了很大进步,自主技术已覆盖石油基、煤基特种油的生产所需,产品质量也达到国内领先或先进水平。未来,研究院在特种油品技术开发方面的重点方向主要有以下方面:

一是提升技术水平。一方面着力提高、稳定产品质量,另一方面提升产品收率、降低生产成本,双管齐下不断增强技术市场竞争力。研究院应从开发新型特种油加氢催化剂发力,生产企业应从提高装置生产运行管理水平方面发力。

二是研发新型产品。特别要聚焦新、特、精中小品种产品的开发,目前这类产品市场多数被进口产品占据,销售价格较高。研究院要加强产品应用研究,加大研发投入,大力开发新的产品型号、拓展新的产品应用领域。

三是加强前瞻性布局。超前布局绿色、低碳、环保、健康特种油生产技术和产品。未来,以动植物油脂为原料的特种油和合成型功能性特种油的应用市场将越来越大,是特种油生产和产品应用向高端化发展的重要方向。研究院应尽早在这方面加大研发投入和技术储备,占领技术制高点。

问:下一步,中国石化如何做大做强高端特种油品?

邱继军:展望未来,荆门石化作为中国石化发展特种油的重点企业,将发挥系统内强强联合攻关的优势,加大与石科院、大连院等科研院所的合作攻关力度,进一步拓展与大专院校技术合作空间,继续深耕特种油开发生产经营领域,全力突破“卡脖子”技术。充分利用石蜡基、中间基和环烷基原油资源和加工流程齐全的优势,根据不同类型原油特性,初步实现资源差异化利用,持续完善特种油产品品种,优化产品结构,并在此基础上,逐步拓展特种油原料和应用领域,拟逐步开发生物基特种油和化学合成型特种油。积极做大特种油品营销总量,提高特种油品经济效益,加快百万吨高端绿色特种油品基地建设,全力打造中国石化转型发展标杆企业,组织运营好中石化特种油品有限责任公司,加快推进企业转型升级和差异化、特色化、高质量发展。

协同攻关成功研发和生产多款高端特种油品

自高端特种油品集成技术开发与工业应用项目“入龙”以来,在集团公司科技部、炼油事业部的大力支持下,荆门石化作为项目牵头单位,密切联系石科院、大连院,三方通力合作,推进项目攻关。

项目组依托现有装置条件实施深度“油转特”战略,攻关实现了超高压变压器油稳定生产,同时加大特高压变压器油攻关力度,解决了装置操作波动较大馏出口质量不稳定、变压器油采样桶污染、变压器油光稳定性等问题。通过攻关,明确了控制指标、固化了生产条件,装置可按若干种方案灵活切换生产,形成了稳定的超(特)高压变压器油基础油生产工艺。

项目组经过4年协同攻关,突破了油品的组分结构对高端特种油品性能的制约,通过原料选择、工艺优化组合、操作优化等,从“组分炼油”的角度,对特油分子组成进行设计和调控,开发了橡胶增塑剂环烷基矿物油、聚烯烃专用油、SEPS专用白油、锂电池隔膜专用白油、汽车密封条专用白油、动物疫苗白油、超高压变压器油等7个高端特种油产品,申请取得食品级白油生产许可证,每种产品均经第三方检测机构评价合格,客户试用反馈性能良好。

环保型橡胶领域:橡胶增塑剂环烷基矿物油

产品介绍:

橡胶增塑剂环烷基矿物油是一种以环烷烃为主要成分的矿物油,是橡胶加工中常用的物理增塑剂。该产品可以显著提升橡胶的流动性,便于橡胶生产企业对橡胶进行压延、挤出等加工成型操作,而且可以提高橡胶制品的合格率和尺寸稳定性。由于不包含稠环芳烃物质,该产品还能够有效降低生产过程中及生产出的橡胶产品的毒性污染和环境影响,已成为现代橡胶工业中兼顾性能与环保需求的主流选择。

攻关历程:

石科院特种油加氢技术团队针对环烷基原油的特点,深入研究橡胶增塑剂环烷基矿物油的使用性能与烃类组成关系,自主研发出全氢型工艺,能够在实现芳烃深度饱和的同时维持产品的高黏度和高收率。同时,通过高压加氢工艺彻底去除硫、氮等杂质,在满足产品使用性能的同时,能够满足橡胶制品对环保性能的严格需求。

荆门石化采用石科院技术生产的N4006、N4010橡胶增塑剂环烷基矿物油质量优异、环保性能突出,稠环芳烃(PCA)含量远低于欧盟不大于3%的警戒指标,不含国际上严格限制的16种有毒有害芳烃(PAHs)和强致癌物苯并芘,产品性能处于同类产品头部水平。橡胶生产企业实践证明,采用该产品生产出的橡胶制品各项性能均优于行业同类产品,目前已在湖南石化、茂名石化等企业成功应用。同时,N4010环保型橡胶增塑剂环烷基矿物油产品顺利通过全球最大胶黏剂生产商德国汉高技术认证,产品质量达到国际领先水平。

医药领域:动物疫苗白油

产品介绍:

佐剂是制造动物疫苗必不可少的成分,其中白油佐剂占50%,能起到包裹并缓慢释放抗原,提升动物自身免疫应答水平的作用。白油佐剂必须由高质量白油制成,为收到最佳接种效果,我国应用于动物疫苗佐剂的白油需符合《中华人民共和国兽药典(2020年版)》中注射用白油的标准要求,必须通过动物试验检测,不仅严格限制黏度、烃类组成、芳烃及重金属含量,而且要关注白油对禽兽注射部位组织是否产生不良反应,以及利用白油制备疫苗的免疫抗体水平是否达标。我国动物疫苗白油每年用量约1.5万吨,其中禽用疫苗白油用量1.3万吨、牛羊等哺乳动物疫苗用油0.2万吨。动物疫苗白油的主要需求为禽类疫苗领域。

攻关历程:

大连院针对动物疫苗白油开展大量加氢试验工作,结合荆门石化现有装置条件和加工资源,通过升级新一代加氢精制催化剂并优化加氢工艺条件,制定出最适宜的催化剂更换和工业生产方案。大连院与洛阳赛威生物科技有限公司合作,对荆门石化工业试生产的四种牌号疫苗白油开展长周期动物试验和产品分析优化,结果表明,4号疫苗白油具有良好的抗体有效性和生物安全性。

荆门石化在现有10万吨/年3号白油预加氢和后加氢装置上,通过更换大连院开发的高性能加氢精制催化剂和贵金属芳烃饱和催化剂,实现深度脱硫、脱氮和芳烃饱和,在中压下实现动物疫苗白油稳定生产。动物试验结果表明,该公司生产的动物疫苗白油有效性、安全性、稳定性较好,综合性能优于国外同类产品,成功实现了国产化替代。荆门石化两批工业样品已在山东和河南两家养殖场完成规模化应用,应用效果和批间稳定性良好。

通信电缆领域:SEPS专用白油

产品介绍:

SEPS是氢化苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物的简称,是生产光纤光缆填充油膏、润滑油添加剂等的核心原材料。白油是SEPS生产的核心原料,需要具备优良的颜色稳定性、较高的闪点、适宜的黏度和良好的黏温性能。该产品不仅是生产SEPS过程中不可或缺的溶剂,而且可以起到增塑作用,能够显著改善SEPS的性能,帮助SEPS更好发挥填充和防护的作用。

攻关历程:

石科院特种油加氢技术团队通过原料选择和烃类组成优化,结合白油加氢工艺特点,使生产的白油产品能满足与SEPS材料相容性方面的要求,通过工艺操作调整,实现对产品黏度和黏温性能的优化平衡控制,自主研发出SEPS专用白油生产技术。

荆门石化采用石科院技术,通过对原料烃类组成优化和各个操作单元的密切配合,所生产的SEPS专用白油具有优良的黏温性能,能够抵御因温度变化而带来的影响,满足光纤光缆填充油膏使用性能要求。利用SEPS专用白油生产的光纤填充膏产品具有适宜的黏度、良好的低温韧性、优异的热稳定性和抗水性,并且与光缆内外护套的相容性好,符合国家通信行业相关标准要求,市场应用反馈良好,实现了国产化替代。

树脂产品领域:聚烯烃专用油

产品介绍:

聚烯烃的催化合成反应是生产加工树脂的关键核心工艺,而催化剂则是推动反应的关键物料。为让生产过程更加平稳高效,需要催化剂与加工的树脂原料均匀混合。聚烯烃专用油是可以帮助催化剂均匀分散的稀释剂,具备与物料的相容性、适宜的流变性及化学惰性等特点,生产时往往将催化剂、聚烯烃专用油等按比例混合后加入树脂原料,然后进行后续加工。除了用作稀释剂,该产品还在树脂生产过程中用作清洗剂,可洗掉生产过程中黏附在产品表面的催化剂。

攻关历程:

石科院特种油加氢技术团队深入研究树脂企业生产工艺,细致分析烯烃聚合反应对聚烯烃专用油闪点、黏度、烃组成和杂质含量等方面的要求,通过原料选择和流程优化实现了不同黏度馏分油的深度脱芳,成功研发出树脂加工用聚烯烃专用油生产技术。研发团队在工业应用过程中还研发新建了聚烯烃专用油滤油脱水设施、灌装线配套设施等,显著降低了产品中的水含量。

该产品已在荆门石化10万吨/年聚丙烯装置应用超过3年,装置运行平稳高效。各项数据证明,该产品在聚合活性及下游产品质量方面与进口同类产品效果相当,可实现国产化替代。此外,荆门石化生产的聚烯烃专用油还成功应用于湖南石化10万吨/年聚丙烯装置,能够完全满足湖南石化树脂产品的生产需求,产品质量优于同类进口产品。目前,该产品已陆续成功应用于系统内外十余家企业,实现了国产化替代。

汽车领域:汽车密封条专用白油

产品介绍:

TPV是热塑性动态硫化橡胶的简称,这种材料兼具橡胶的高弹性和塑料的可加工性,生产出的密封条具有出色的密封性、防水性、防尘性、减震性、耐老化性及降噪性,广泛应用于汽车车门、车窗、天窗等部位的密封。白油是生产TPV汽车密封条的关键材料,需要具备黏度大、芳烃含量低、黏温性能适当、高闪点和低挥发性等特点,使用后可以显著改善TPV汽车密封条的硬度、拉伸性能和变形性能等。

攻关历程:

石科院特种油加氢技术团队深入研究TPV汽车密封条生产工艺,结合白油加氢的工艺特点,调节加氢反应深度实现高黏度馏分油的深度脱芳,并通过技术路线优化调整白油产品的烃类组成、碳数分布,以满足其在相容性方面的要求,自主研发出汽车密封条TPV白油生产技术。在工业应用过程中,通过优化不同类型原油的进料比例,并辅以全流程生产装置操作条件优化,成功生产出高黏度、高闪点、环境和健康安全的优质产品,完全满足高档汽车密封条专用白油要求。

荆门石化采用石科院技术生产的汽车密封条TPV白油,具有良好的颜色稳定性和热安定性,产品闪点高、挥发性低,与TPV材料的相容性好,生产出的TPV汽车密封条产品挥发性有机物含量显著优于《乘用车内空气质量评价指南》(GB/T 27630-2011)相关规定,能够满足汽车内饰件的环保要求。该产品目前已实现部分国产化替代,质量达到同类进口产品的水平。

电气领域:超高压变压器油

产品介绍:

变压器油是电器绝缘油中最重要的一种润滑油,需求量占电器绝缘油总需求量的98%以上,主要作为变压器、电抗器、互感器、套管、油开关等充油电气设备的绝缘和导热介质,起到绝缘保护、散热、冷却和灭弧的作用。

变压器按照电压等级通常分为低压、高压、超高压和特高压。其中,低压的电压等级通常是220伏和380伏;高压的电压等级在10~220千伏;超高压的电压等级在330~750千伏;1000千伏及以上的交流、±800千伏及以上直流输电构成特高压。从市场格局来看,我国变压器行业呈现金字塔结构,电压等级越高,技术壁垒就越强,生产厂家越少。

攻关历程:

荆门石化联合石科院、大连院优化变压器油生产工艺流程,以春风馏分油为原料,通过加氢脱酸-加氢处理/加氢精制-异构脱蜡/加氢精制-变压器油精密切割-减压脱水脱气生产超高压变压器油,产品符合GB2536-2011标准要求,且具有倾点低、运动黏度低、稠环芳烃(PCA)含量低、界面张力高等特点。

荆门石化利用5万吨/年微晶蜡加氢装置,通过更换贵金属异构脱蜡和补充精制催化剂及相应装置改造,以春风混合馏分油为原料,采用高压加氢处理-中压异构脱蜡工艺,完成了变压器油的工业生产。国网电科院对荆门石化生产的环烷基特高压变压器油产品进行了全套性能评定试验,结果表明,中国石化自主研发生产的特高压变压器油与国内主流产品性能相当,达到国际先进水平。

新能源领域:锂电池隔膜专用白油

产品介绍:

电池隔膜是锂离子电池的核心部件之一,起到分隔电池正负极、防止电池短路、维持电化学反应的关键作用。湿法隔膜生产工艺是生产锂电池隔膜的主流工艺,作为生产过程中的成孔剂,在电池隔膜成型加工过程中,锂电池隔膜专用白油可以助其形成微孔结构,使锂离子在充放电过程中能够通过电池隔膜自由迁移,维持电池电化学反应正常进行,对于电池隔膜产品的孔径分布、孔隙率、透气性、吸液率等关键质量指标具有决定性影响。

攻关历程:

由于需要在高温环境下进行加工,锂电池隔膜专用白油需要具备较高的闪点、较低的挥发性、优良的热安定性和氧化安定性,确保不会在高温下燃烧、挥发或者变质,影响生产安全和质量。石科院特种油加氢技术团队深入分析锂电池隔膜在结构特性、力学性能和理化性能方面的特点,明确白油产品需达到的关键技术指标,探索出了生产锂电池隔膜专用白油的最佳原料组成,研发出锂电池隔膜专用白油生产技术。

荆门石化采用石科院技术,生产出分子量分布理想、馏程范围窄、闪点高、挥发性低、光热安定性好的锂电池隔膜专用白油。经下游锂电池隔膜生产企业认证,产品质量与国外同类进口产品相当,已实现稳定生产销售,在国内市场实现部分国产化替代,为保障我国锂电池行业产业供应链安全、促进新能源产业的发展作出突出贡献。

( 责任编辑:王莹 )