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綠色芳烴技術先行者
——記“央企楷?!敝袊紵N開發團隊

2024-03-26 02:15王桂根
中國石油石化 2024年5期
關鍵詞:對二甲苯芳烴

文 ‖王桂根

中國石化芳烴開發團隊研發的綠色芳烴技術,成為又一張耀眼的“中國名片”。

●中國石化工程建設有限公司執行董事、黨委書記吳德飛作為獲獎團隊代表接受頒獎。 供圖/中國石化

1 月31 日,國務院國資委黨委在北京舉辦2023 年度“央企楷?!卑l布儀式。中國石化芳烴開發團隊(簡稱芳烴團隊)榮獲“央企楷?!狈Q號。

芳烴團隊成員,中國石化工程建設有限公司執行董事、黨委書記吳德飛作為獲獎團隊代表接受頒獎。此前,由芳烴團隊研發的中國石化高效環保芳烴成套技術榮獲2015 年度國家科學技術進步特等獎。至此,我國成為世界上第三個掌握該技術的國家。

開發自主成套技術的夢想

我國有約65% 的紡織原料、80%的飲料包裝瓶來源于用量最大的芳烴品種——對二甲苯。

我國是全球最大的對二甲苯生產國和消費國。過去,我國約有一半的對二甲苯要從國外購買,另外一半在我國生產的產品要使用國外技術。

“芳烴成套技術是系統復雜、技術密集型的高端技術,有很高的技術壁壘。這樣重要的一個生產成套技術,此前長期被國外壟斷,制約了我們國內芳烴產業的發展。開發自主的成套技術,是我們幾代人的夢想?!狈紵N團隊成員、中國工程院院士孫麗麗表示。

1975 年,我國引進年產2.7 萬噸對二甲苯裝置技術費用高達數百萬美元。上世紀80 年代起,中國石化與中科院及有關高校開展合作研究,接連研發出催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉移等芳烴生產技術。上世紀90 年代初,中國石化部署開展了對二甲苯吸附分離技術的探索研究,2002年左右研發出新型國產吸附劑并于2004年在齊魯石化工業試驗。

2004 年工業運行的結果表明,國產吸附劑已經達到了當時國際領先水平,價格比國外同類的產品低30%左右。但國外專利商提出,如果我們要用國產吸附劑,那么他們就不再提供配套的技術服務和其他關鍵產品。有人對此做了這樣的比喻:我只想吃一顆桃子,但是被迫要買下整個果園。國外公司設置的技術壁壘,進一步堅定了中國石化開發自主芳烴成套技術的決心和意志。

發展芳烴項目是經濟發展和人民生活的需要,事關國計民生?!拔覀儽仨毎l揮體制優勢,集科研、設計、建設、生產等要素,創造出屬于自己的關鍵核心技術?!狈紵N團隊成員、中國石化石油化工科學研究院副院長王輝國說。

只爭朝夕,啃下硬骨頭

2009 年,為突破國外公司對對二甲苯吸附分離工藝技術的壟斷,中國石化專門成立芳烴成套技術攻關組,將攻克芳烴成套技術最后的堡壘——對二甲苯吸附分離技術的任務交給了工程建設公司、石油化工科學研究院、上海石油化工研究院等單位,聯合催化劑公司、揚子石化、海南煉化等生產企業,集科研、設計、建設、生產等單位2000 余名技術人員集體攻關,堅決啃下這塊“硬骨頭”。

“對二甲苯分離技術采用模擬移動床吸附分離工藝。該工藝集吸附劑、專有設備、工藝及專用控制系統于一體,整體工藝復雜?!狈紵N團隊成員、中國石化集團公司首席專家孔德金說,“對二甲苯產品對純度要求高,工業裝置物料閥門要在進料和出料之間不停切換,會造成管線內物料殘留,哪怕是微量的物料殘留都會影響產品的純度和收率。這些因素導致開發技術難度極大?!?/p>

“最困難的是我們做開發的時候,不知道怎么做。睡覺吃飯時,都在想怎么弄?!狈紵N團隊成員回憶說。

芳烴團隊經歷了無數次探索?!懊恳豁椉夹g工作的進步都是一點一滴的,失敗遠比成功的次數多得多,常常會覺得很難,但遇到難題總會想辦法解決?!?/p>

吸附塔格柵是精密部件,是一個薄餅形的精密構件,內部有復雜的結構引導流體進行混合,上下柵面由均勻分布0.13 毫米縫隙的數百萬根柵條組成,以往只能由國外專利商成套供應。格柵都是封裝好的“黑匣子”,里面是什么結構根本看不見。即便如此,安裝時國外專利商還會派人全程監督、不讓靠近。

為盡快攻克難關,芳烴團隊成員放棄節假日及周末休息時間,爭分奪秒地埋頭試驗,開發出了具有迷宮結構的吸附塔格柵和斜面中心管的復雜管系內件技術,攻克了吸附程序控制系統控制難題,開發出了更加高效有別于國際同類技術的吸附室床層管線沖洗工藝,徹底攻克了對二甲苯吸附分離工藝的所有技術難題。

2011 年,年產3 萬噸對二甲苯工業試驗裝置在揚子石化成功投產。2013 年底,海南煉化年產60 萬噸芳烴聯合裝置建成投產。此舉標志著中國石化完成芳烴關鍵核心技術開發,實現大型化工業應用,使我國成為世界上第三個掌握該成套技術的國家。

迭代升級,打造世界領先

競爭越來越激烈的芳烴產業,需要持續的技術升級和產業平臺創新。為保持技術競爭力,芳烴團隊主動加壓,在現有技術平臺基礎上尋求突破點。

他們以精益求精的態度、迭代升級的追求,不斷鞏固我國在芳烴技術的領先優勢。2019 年,我國第二代芳烴成套技術在海南煉化年產100 萬噸對二甲苯裝置成功應用并順利投產,綜合技術指標領先世界同類裝置。2022 年,我國在短短的兩年時間,采用第三代芳烴成套技術的百萬噸級芳烴聯合裝置在九江石化建成投產。

“芳烴成套技術的開發,實現了我國石化行業一項關鍵且影響非常廣泛的技術的高水平科技自立自強,我們非常自豪。三代芳烴成套技術實現了高科技、綠色低碳、數字化方面的新突破,未來將朝著智能化方向發展?!眳堑嘛w表示。

目前,我國每年芳烴產能達到4400萬噸,如全部用于生產衣服面料,相當于7.3 億畝耕地采收的棉花。芳烴團隊獲國家科技進步特等獎1 項、二等獎2 項,國家技術發明二等獎2 項,中國專利金獎1 項、銀獎1 項,擁有發明專利190 件,多次獲得國家級及省部級優秀工程設計獎。

孫麗麗表示:“芳烴技術使對二甲苯及其衍生化合物能更好地滿足國民經濟的發展,支撐人民對美好生活的向往。更重要的是,它可以帶動相關產業的技術進步和技術發展,為解決糧棉爭地矛盾、守住18 億畝耕地紅線做出重要的貢獻?!?/p>

40 多年來,我國從實現“0”突破的一代芳烴技術到更加高效環保的二代芳烴技術,再到綠色低碳、數智引領的三代芳烴技術,芳烴成套技術正沿著“一帶一路”走向全世界,成為又一張耀眼的“中國名片”。

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