中国工程院院士、中国石化首席科学家、中石化炼化工程(集团)股份有限公司科技委主任、中国石化工程建设有限公司科技委主任
芳烃成套技术是关乎着国计民生的重大核心技术,但是由于它的开发难度大、系统集成难,所以长期以来仅仅被国外两家专利商所拥有。那么它到底难在哪里呢?今天我想分享其中的两大难点:吸附分离技术与能耗高的难题。
吸附分离技术像座大山一样横亘在我们面前,很长一段时间让我们举步维艰。由于PX与其他C8芳烃的沸点相差非常小,最小沸点差不足1℃,且PX产品纯度要求大于99.7%以上,这就给我们大家带来了更高的要求,常规方法是没有办法解决这样一些方面的。我们突破了传统思路,布局了系统的攻关方案。在攻关历程中,一次次潮水般涌来的挫败感并没有淹没我们的决心和信心。国家发展的需要、几代石化人的期待是我们穿越一切困境的力量源泉。我们成功了,我们让PX的纯度和收率得到了双高的大丰收!
芳烃生产是高耗能的过程,降能耗更是世界性难题。我们研究之后发现,只有把装置的大量低温余热回收利用,才能解决这一个难题。这被称为该领域的禁区,因为一旦水漏到吸附剂里,价值上亿的吸附剂就失效了。我们勇闯无人区,开发用能新工艺,并同步开发新装备,让水难以泄漏,我们还设立了精准测量与快速切断的系统以防泄漏。长期的创新让我们有了更多的底气和信心,我们又一次突破传统认识,将这些单项技术集成创新应用,进一步大幅度降低能耗。
在巨大的成功面前,我们从未停下创新的脚步。在短短的十年里,我们让自主芳烃成套技术拥有了三代技术的跨越式进步。每一次创新都使产品指标慢慢的变好,也让装置能耗更低。我可以自豪地说,中国石化芳烃成套技术攻关是通过技术迭代创新从始至终保持国际领先水平的典型案例,也是中国石化把团队高水平团结起来进行“大兵团作战”的经典案例。
芳烃的成功就像一盏希望的明灯,它照亮了我们与时代同行的路,我们现在把芳烃技术与风能、太阳能融合起来一体化发展。我们大家都希望在这样的一个过程中,能够让更多的新能源融入到芳烃技术中,让未来的芳烃装置有更少的排放,有更多的新产品。
最后,我们大家一起努力把的嘱托牢牢地记在心里,把能源的饭碗牢牢地端在手里!
2023年10月10日,习视察中国石化九江石化期间,曾驻足于年产89万吨芳烃联合装置照片前,这套装置应用的正是中国石化第三代高效环保芳烃成套技术。习现场询问了中国石化当前的炼油化工技术水平,并对第三代芳烃成套技术给予了高度评价。
芳烃产品是人民生活不可或缺的基础化工产品,大范围的应用于工业、医药、电子等国民经济领域,是人民生活必不可缺的基础化工产品。对二甲苯(PX)是目前使用量最大的芳烃产品之一。20世纪70年代,以PX为原料生产的“的确良”和“涤卡”,有效满足了人民“穿好衣”的需求。因此,芳烃成套技术以生产PX为核心,是代表国家石油化学工业发展水平的标志性技术之一,拥有这项技术能有效地缓解“粮棉争地”矛盾。
“芳烃成套技术是系统复杂、技术密集型的高端技术,有很高的技术壁垒,此前长期被国外垄断,制约了我国芳烃产业发展,开发自主成套技术是我们几代人的梦想。”中国石化芳烃开发团队成员、中国石化首席科学家,中国工程院院士孙丽丽说。
为了打破国外技术垄断,2009年,中国石化依托40多年的芳烃成套技术研发基础,组织2000多名技术人员联合攻关,将芳烃成套技术中的重难点“PX吸附分离技术”列入中国石化“十条龙”攻关项目。
经过40余年、几代石化人接续攻坚,中国石化于2013年成功开发出具有完整自主知识产权的第一代高效环保芳烃成套技术,并于2019年和2022年成功开发出并应用了第二代和第三代芳烃成套技术。
芳烃成套技术的成功开发和应用推广,使我国成为世界第三个掌握该成套技术的国家,显著提升了我国芳烃生产技术水平和国际竞争能力,并推动了相关行业的科技进步,具有里程碑意义。
第一代芳烃成套技术应用于海南炼化60万吨/年PX装置,采用成套自有知识产权技术,一次投料试车成功,吸附分离单元大量产出99.8%的高纯度PX。这标志着中国石化芳烃成套技术大型工业化装置应用成功。与同类先进技术相比,该装置有更低的能耗、物耗、成本,环保监测指标全面优于最新国家标准,处于国际领先水平,具有明显竞争优势。
第二代芳烃成套技术应用于海南炼化100万吨/年PX装置,综合技术指标领先世界同类装置。实现了六大核心技术创新,各项指标持续领跑全球,打造国产化芳烃技术新标杆。
采用第三代芳烃成套技术的九江石化89万吨/年芳烃联合装置,通过协同创新机制,强化产学研用结合,保质保量完成建设,提前22天开车,并一次开车成功,产出PX优等品。
如今我国芳烃年产能达4400万吨,如全部用于生产衣服面料则相当于7.3亿亩耕地采收的棉花。应用芳烃技术节省出的棉田可以轻松又有效解决“粮棉争地”矛盾,为守住18亿亩耕地红线作出重要贡献。
中国石化芳烃开发团队主要包括石油化工科学研究院、工程建设公司、上海石油化工研究院,以及扬子石化、海南炼化、九江石化等单位,团队拥有发明专利190件,获国家科学技术进步特等奖1项,中国专利金奖1项、银奖1项,“央企楷模”称号,多次获得国家级及省部级优秀工程设计奖一等奖。
该团队自主开发的芳烃成套技术工艺包、工程设计和管理软件等,使我国不仅成为芳烃成套技术专利商,而且成为该领域工程建设EPC承包商,取得了显著社会效益。
随着我国石化工业迅猛发展,部分早期建设的石化装置已运行较长年限,设备疲劳、管道老化、系统故障率上升等问题逐步显现,生产稳定性、设备可靠性逐年降低,安全风险增大,近几年已引发多起事故。开展老旧装置安全风险防控专项整治,提升设备运行管理、智能化运维、检维修技术提升、设备管理人员安全培训,是全面保障石化行业设备长周期运行的重要举措,是统筹好发展和安全、坚决遏制重特大事故的必然要求。
以习新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的二十大精神和习关于安全生产的重要论述,认真落实全国安全生产电视电话会议部署和安全生产治本攻坚三年行动方案安排,突出重大安全风险防控,坚决淘汰一批、退出一批、更新改造一批安全风险高的老旧装置设备,有效提升石化企业本质安全度,真正从根本上消除事故隐患、从根本上解决问题,有效遏制重特大事故发生。为实现设备“安稳长满优”运行,推动石化企业设备管理与“智慧+预知性维修”深度融合、协同发展,搭建石化企业与设备预知性维护、智慧运维、老旧装置设备改造升级、设备国产化、大修管理、检修服务供应商交流合作平台,促进石化行业设备管理与检维修技术进步,中国石油和石化工程研究会联合各方拟定2024年11月6-8号江苏南京继续召开“2024第十届石化设备运维管理与检修技术大会”。
大会将邀请炼油化工、石化、煤化工、化工企业设备管理部门、科研机构、智慧运维、设备预知性维护、故障诊断、建安检维修、设备制造等企业,紧紧围绕“拥抱“智慧+预知性维修”新时代:推动设备运维质量、效率和动力变革”为主题,组织石化行业设备专家就目前设备管理体系建设、设备完整性管理、先进的技术应用、热点难点问题、检维修管理、在建项目设备选型和监造验收、设备风险识别与控制、设备运行KPI指标对标等进行深入交流、研讨,力求达到行业信息共享、技术共享、经验共享、资源共享,结合我国石化行业发展新质生产力,促进数字经济和实体经济深度融合,提高石化企业设备管理完整可靠性、提升专业技术水平、筑牢本质安全基础,打造数字化、网络化、智能化工厂。
10.石化企业大型装置、厂区管廊运维数字化转型、无人化升级方案,巡检机器人、火情侦测与消防机器人、无人机等新型技术的应用;
13.石化企业罐区在役老旧改造优化(原油储罐安全预警、雷电预警装置、内浮顶选型、消防安全、罐顶腐蚀、爬壁机器人、油罐浮盘密封、水力、抛丸等除锈等);
16.可燃有毒气体泄漏检测、报警系统、火灾监测与预防系统在石化企业安全改造中的应用;
18.石化企业运维检修新技术、新工艺、新方案及压缩机、烟气轮机、反应器、换热器、控制系统、工业泵、阀门、密封件与材料、仪器仪表、电气设备、分析仪器、新材料、核心部件、5G工业设备、智能巡检终端设备、机器人、技术改造、检维修工具、监测检测技术及装备、风险评价与完整性管理、应急抢修技术及装备、智能化等国产化技术应用。
拟邀请代表:中石化、中石油、中海油、延长石油、中化、国家能源、地方炼化下属企业设备管理、物资采购、电气仪表、机动处、设备处相关负责人、技术专家。国内外技术、设备、电工电气、仪器仪表、控制系统、信息技术供应厂商。
根据新时代新征程高质量发展的新要求,炼油与石化行业和广大企业正在通过实施创新驱动战略,推动炼油与石化产业加快绿色低碳和数字化转型、高质量和可持续发展,智能炼化、智能工程、智能储运及销售的智慧化转型已成为行业的必然趋势,自动控制系统、自动化仪器仪表作为智能炼化的基础和前提,在炼化行业中的作用更为突出。为搭建行业解读国家相关部门政策、法律法规、标准规范,解答疑点、难点、热点等技术问题平台,中国国际科技促进会炼油与石化专业委员会联合中国化工学会智能制造专业委员会共同主办,中国石化集团公司自动控制设计技术中心站、全国化工自动化及仪表信息站、中国石油安环院炼化设备技术研究与服务中心、中国职业安全健康协会防火防爆专业委员会协办,拟于2024年11月19-21日在山东淄博召开“2024年(第二届)炼油与石化仪表控制技术大会”。
大会将紧紧围绕“安全·可靠·智能·创新”主题,推广应用新技术、新方法、新成果和新产品,引领行业和企业管理与科学技术进步,推动全过程一体化管控,提升数字化车间、智能工厂、设备智能化运维、仪控设备老旧升级改造等示范标杆引领,强化工业互联网赋能促进炼油与石化产业及相关仪表控制技术创新健康、有序、高质量发展。诚邀各炼油、石化、煤化工、化工企业生产企业设备管理部门、仪控中心及建安检维修、技术服务、仪表控制供应厂商积极参与。
6. 炼化、煤化工、化工企业“智能工厂”、数据采集、设备在线监测、先进控制管理系统、过程优化、过程安全、可视化、通信、安全、节能、环保、优化控制、数据分析与智能决策等关键技术;
7. 炼化、煤化工生产过程所需关键仪表自控系统及应用,包括重要现场仪表(安全仪表、流量计、压力仪表液位计、物位仪、温度仪表、执行器等);
8. 安全仪表系统(SIS)、现场仪表、控制阀、执行器、自动控制管理系统、APC先进过程控制系统、DCS控制系统在炼化、煤化工装置上的应用及国产化介绍;
9. 国内外生产的检测、监测仪表、分析仪表、控制仪表在炼化、煤化工企业的应用比较;
10. 可燃有毒气体泄漏检测、报警系统、火灾监测与预防系统在炼化企业安全改造中的应用;
11. 炼化、煤化工工程数字化设计、数字孪生、数字化交付、数字化智能化工厂实践、施工管理、智能化建造、运营管理经验介绍;
13. VOCs治理、烟气合规排放、污水处理、污泥处理等环保设施的控制监测、仪表选型;
14. “绿电”、“绿氢”等新能源生产、储存设施自动控制、仪表选型及应用;
16. 仪控先进设备、国产化、先进控制系统及软件、智能化、应用案例、检维修等;
24. 炼化、煤化工、化工企业ERP、DCS、MES、APC、PCS、SCADA、SIS、FGS、PLC、现场总线控制系统、现场仪表、控制阀、过程分析仪表、无人机、机器人、无线通信数字防爆对讲机、自动化控制仪器仪表、流量仪、测控仪器、分析仪器、新产品、新技术、新应用。
参会代表:中石化、中石油、中海油、中化、国家能源及延长石油、浙石化、扬巴、中沙、鲁西、伊泰、东明石化、恒力石化等中央、地方、民营及合资炼化、石化、煤化工、化工公司制作管理、仪表自控、安环计量、设备管理、信息技术相关负责人免会议费;国内外技术、设备、仪器仪表、控制管理系统、信息技术供应厂商。
联合主办、协办、专题演讲、参展、参会等事宜请垂询:超级石化返回搜狐,查看更加多