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环亚游戏开户登入|这个攻关了40年的技术究竟有多重要?
浏览次数:3133发布时间:2019-12-24 15:03:37

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芳烃是化学工业的重要根基,对二甲苯是用量最大的芳烃品种之一。一直以来,我国对二甲苯自给率仅50%左右,造成这一现象重要的原因是芳烃技术长期依赖进口。

在今年1月8日召开的国家科学技术奖励大会上,中石化“高效环保芳烃成套技术开发及应用”获得2015年度国家科学技术进步特等奖。这意味着中石化产业链上的最后一块短板得到补齐,也意味着我国成为了世界上第三个掌握该技术的国家。

对二甲苯的生产技术可以说是一个国家石油化工产业发展水平的标志性技术。鲜为人知的是,我国从上世纪70年代起就已开始攻关该技术,历程曲折坎坷。近日,《能源》杂志记者采访了中石化该项目团队的相关负责人,解开了芳烃技术国产化为何困难重重的秘密。同时,也了解了该技术国产化之后的应用状况和经济效益。

40年的技术攻关

近15年里,我国消费对二甲苯的增长速度一直维持在20%左右。但它的缺口也一直很大,现在对外依存度已经超过50%。如今,我国约65%的纺织原料、80%的饮料包装瓶都来源于对二甲苯,对它有着巨大的需求量。

对二甲苯的生产技术长期被两家国外公司垄断,价格高昂。1975年我国引进了一套年产仅2.7万吨的对二甲苯装置,花费就高达数百万美元;现在,一套年产60万吨的同类装置,技术费、催化剂及专利设备费用仍高达数亿元。

“到目前为止,我国共引进了20多套生产装置,消耗了大量外汇,整个产业受制于人。 ”该项目第一完成人、中国石化集团公司总经理、党组副书记戴厚良说,“开发自主芳烃成套技术是几代石化人的梦想。经过了40余年的攻坚克难,基于前人的工作,在我们这代完成了这件事”。

在上个世纪的70年代,为了解决粮棉征地的矛盾, 我国就开始了芳烃装置引进的一些工作,主要是为了生产聚酯原料。一吨对二甲苯生产的涤纶,相当于17亩耕地所生产棉花的纤维量。从那时候起,我国就开始了相关技术的探索研究工作。

我国芳烃成套技术的开发历程可以分为两个阶段。 1972-2008年为第一阶段,中石化与中科院及有关高校开展了合作研究。这一阶段的工作和成绩为芳烃技术的发展奠定了基础。

第二个阶段从2009年开始,中石化通过“973”项目,“十条龙”攻关等,持续地开展了芳烃成套技术的研发。中石化成立了芳烃成套技术的攻关组,集科研设计建设生产单位大概有2000多人参与了联合攻关。另外,中海油系统等10余家单位也共同参与了这个项目。

五大技术突破

中国石化石油化工科学研究院王辉国从1999年硕士毕业后就投入到对二甲苯吸附分离技术的研究之中。10多年的科研之路走下来,他成为这一领域的骨干和中坚。

芳烃技术为何难以突破?王辉国回答说:“我们要分离的对象,相当于是长相和秉性都非常相像的一个四胞胎兄弟组成的混合物,要精确、快速、高效地分离出其中应用价值最高的对二甲苯,实现产量的最大化,在技术层面是一个很大的挑战。”

该项目第二完成人、中国石化工程建设有限公司总经理孙丽丽总结说,此次突破的核心技术总结起来有以下五点:一是首创原料精制绿色新工艺。以化学反应替代物理吸附,实现了原理创新,精制剂寿命延长40-60倍,固废排放减少98%。二是首创芳烃高效转化与分离新型分子筛材料。重芳烃转化能力提高70-80%,资源利用率提高5%,吸附分离效率提高10%。

三是集成创新控制方法实现智能控制。实现短时间大流量变化的快速调控,吸附塔压力波动幅度显著降低,确保了装置长周期本质安全与高效精准运行。

四是首创芳烃联合装置能量深度集成新工艺。装置运行实现由“需要外部供电”到“向外部输送电”的历史性突破,单位产品综合能耗降低28%。

五是创新设计方法与制造工艺实现了关键装备“中国创造”。创新设计并建造了世界规模最大的单炉膛芳烃加热炉和多溢流板式芳烃精馏塔,率先开发了新型结构的吸附塔格栅专利设备,流体混合与分配均匀性显著提高。

在多个项目上应用

在2011年,中石化自主研发的芳烃技术先后在扬子石化和海南炼化得到了应用。此外,还有多个单项技术在国内外得到了应用,并已全面推广到海湾地区和国家。

中石化海南炼油化工有限公司的60万吨/年芳烃联合装置在2013年底投产。“空中无排放,地上无泄漏,地下无渗漏。”海南炼化负责人蔡智说。2012年至2014年,该项目累计实现新增销售收入139.5亿元,新增利润11.5亿元。海南炼化年产60万吨对二甲苯生产的纤维相当于海南全省有效耕地产出的棉花。

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