截至2015年7月底，中國石化海南煉油化工有限公司的60萬噸/年芳烴聯(lián)合裝置已連續(xù)平穩(wěn)運轉了20個月，其間各項關鍵技術指標達到或超過國際同類水平。

作為首個成套技術國產(chǎn)化的大型芳烴裝置，該項目的成功運行徹底結束了我國芳烴核心技術必須依賴從國外引進的歷史，也標志著中國石化成為繼美國、法國公司外，全球第三家擁有芳烴成套生產(chǎn)技術的專利商和工程EPC承包商。

石油化工技術的里程碑

在今年3月召開的中國石化科技進步工作會議上，由中國石化石油化工科學研究院、中國石化工程建設有限公司、中國石化揚子石油化工有限公司、中國石化海南煉化公司、中國石化上海石油化工研究院等單位共同承擔的“芳烴關鍵技術開發(fā)及應用”項目榮獲中國石化科學技術進步特等獎。

“芳烴成套技術經(jīng)過工業(yè)實踐證明，大型芳烴聯(lián)合裝置主要指標國際領先，經(jīng)濟和社會效益巨大，對推動我國芳烴及相關新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。”閔恩澤、袁渭康、何鳴元、袁晴棠、歐陽平凱、譚天偉6位院士對此予以高度評價，認為這是石油化工技術領域的里程碑。

“2011年，我們在揚子石化公司建成3萬噸/年工業(yè)試驗裝置，2013年底又在海南煉化公司建成60萬噸/年的大型項目推廣應用。裝置一次投料試車成功，如今已連續(xù)平穩(wěn)運轉了20個月。”據(jù)中國石化工程建設公司總經(jīng)理孫麗麗介紹，諸多科技創(chuàng)新賦予了這套裝置較大的國際競爭優(yōu)勢，比如“噸產(chǎn)品能耗僅為國際同類先進技術的72%，噸產(chǎn)品成本比國際先進水平降低6%，產(chǎn)品純度達到99.8%以上”。

在芳烴成套技術中，石化人研發(fā)了大量專用設備，創(chuàng)造出多項“世界之最”，例如世界最大的多溢流板式精餾塔、世界最大的單爐膛芳烴加熱爐、世界領先大直徑薄餅型精密流體分布器等。“這些均為自主研發(fā)制造的專利設備，并形成了配套的國家或行業(yè)標準。海南煉化對二甲苯項目的設備國產(chǎn)化率高達95%，大型關鍵設備、控制系統(tǒng)領跑芳烴生產(chǎn)技術，真正從中國制造走向了中國創(chuàng)造。”孫麗麗自豪地說。

幾代石化人的夢想

芳烴成套技術以生產(chǎn)對二甲苯為核心，是一個國家石油化工發(fā)展水平的標志性技術之一，系統(tǒng)集成度高、開發(fā)難度大。此前，全球僅有美國和法國的兩家公司掌握芳烴成套技術，國內(nèi)產(chǎn)能幾乎全部依賴國外公司的技術，技術許可和專用吸附劑、催化劑等費用極其昂貴。開展芳烴成套技術攻關，引領芳烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為幾代石化人的夢想。

自20世紀80年代起，石化人先后研發(fā)出芳烴抽提、二甲苯異構化等單元技術，但芳烴成套技術的核心——吸附分離技術一直未能掌握。為了突破國外的技術壟斷，石科院從90年代初開展對二甲苯吸附分離技術的探索研究，研發(fā)出RAX—2000型國產(chǎn)吸附劑，2004年在中國石化齊魯分公司完成工業(yè)試驗，各項指標均達到甚至優(yōu)于進口劑水平，價格比進口劑低三分之一。2009年，中國石化成立了以高級副總裁戴厚良為組長的攻關領導小組，決心啃下這塊“硬骨頭”。同年，對二甲苯吸附分離技術進入中國石化“十條龍”攻關項目，攻堅戰(zhàn)正式拉開序幕。

“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、專用設備、工藝及專用控制系統(tǒng)于一體，開發(fā)技術難度極大。”提到研發(fā)面臨的困難，石科院副總工程師吳巍如是說。“此外，對二甲苯產(chǎn)品純度要求高（最低也要在99.7%以上），但工業(yè)裝置物料閥門要在進出料之間不停切換，會造成管線內(nèi)物料殘留——哪怕是微量殘留，都會影響產(chǎn)品的純度和收率。”

為了盡快攻克技術難關，科研人員放棄節(jié)假日及周末休息時間，爭分奪秒地埋頭試驗，終于開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的模擬移動床吸附分離技術。2011年，中國石化在揚子石化建成3萬噸/年的首套工業(yè)示范裝置，采用最新研發(fā)的RAX—3000型國產(chǎn)吸附劑和工藝，產(chǎn)品純度、收率等關鍵指標均達到國際先進水平，驗證了自主技術的可靠性，為工業(yè)應用提供了技術支撐。

將芳烴成套技術推向世界

在工業(yè)試驗裝置上取得成功后，中國石化又在海南煉化建設了60萬噸/年芳烴聯(lián)合裝置，順利開工運轉，各項關鍵技術指標達到或超過國際同類水平。

科研人員在研發(fā)中還重點突出中國石化低碳環(huán)保的理念，例如率先采用回收塔頂?shù)蜏責崮芰堪l(fā)電，使聯(lián)合裝置項目發(fā)電量大于自身耗電量。“與國內(nèi)同類裝置相比，海南煉化這套設備每生產(chǎn)1噸對二甲苯產(chǎn)品，能耗要低150千克標油。按年產(chǎn)量60萬噸計算，每年在降低能耗上就可以節(jié)省數(shù)億元。”吳巍認為，海南煉化這套裝置必將以最低的能耗成為全球芳烴聯(lián)合裝置的新標桿。“在原料精制單元，項目突破性地以催化反應代替物理吸附，大幅延長了催化劑壽命，減少固廢物排放達98%。可以說，海南煉化環(huán)保監(jiān)測指標全面優(yōu)于最新頒發(fā)的國家排放標準。”中國石化上海石油化工研究院副總工程師孔德金指出。

中國化工學會常務理事洪定一認為，中國石化擁有了具有自主知識產(chǎn)權的芳烴成套技術，技術經(jīng)濟指標達到世界領先水平，將為國內(nèi)芳烴工業(yè)創(chuàng)造新的戰(zhàn)略發(fā)展機遇，對于提升我國經(jīng)濟發(fā)展的質量效益、加快結構轉型具有重要意義。他說：“很多國家對芳烴技術都有需求，我們完全可以大膽走出國門，充分利用高效環(huán)保的競爭優(yōu)勢，通過淘汰落后產(chǎn)能贏得定價話語權，并帶動相關制造業(yè)和下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。”

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芳烴以對二甲苯為主，是重要的基本有機化工原料。芳烴可以制得高強度、低密度和耐磨性好的聚酰胺纖維，主要用于生產(chǎn)輪胎簾子線、橡膠補強材料、特種繩索以及軍工和航天材料，廣泛應用于汽車、機電、航天航空、軍工等重要領域；此外，芳烴還大量用于生產(chǎn)非纖維用聚酯，為人們的日常生活提供安全方便、可回收利用的聚酯瓶包裝等。目前，全球用于化工用途的芳烴年消費總量約1.2億噸，芳烴生產(chǎn)廠共有130多家，遍布美國、西歐和日韓等發(fā)達國家和地區(qū)。

（本文章摘自8月7日《光明日報》）