“歷經(jīng)5年攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的9套工藝包，在20余套裝置實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，取得專利64件、技術(shù)秘密27項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，累計(jì)創(chuàng)效近60億元……” 在2月23日～24日中國(guó)石油組織的“大型乙烯關(guān)鍵技術(shù)升級(jí)與工業(yè)應(yīng)用”(簡(jiǎn)稱大乙烯二期)重大科技專項(xiàng)驗(yàn)收評(píng)估會(huì)上，重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目長(zhǎng)、寰球工程有限公司首席技術(shù)專家張來(lái)勇如數(shù)家珍。

隨著掌聲響起，專家一致同意該專項(xiàng)通過(guò)驗(yàn)收，標(biāo)志著中國(guó)石油第二代乙烯技術(shù)攻關(guān)圓滿收官，中國(guó)石油乙烯技術(shù)跨入2.0時(shí)代。

石油和化工領(lǐng)域重大創(chuàng)新成果

乙烯被稱為“石化工業(yè)之母”，70%以上的基本有機(jī)化工原料來(lái)自乙烯。但長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)大型乙烯技術(shù)依賴進(jìn)口，乙烯自給率不足50%，迫切需要開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)化成套技術(shù)。為此，2008年，中國(guó)石油設(shè)立 “大型乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)開(kāi)發(fā)”重大科技專項(xiàng)(大乙烯一期)，使我國(guó)成為第四個(gè)掌握乙烯成套技術(shù)的國(guó)家。為了進(jìn)一步提高乙烯國(guó)產(chǎn)化技術(shù)水平，2017年，中國(guó)石油設(shè)立“大型乙烯關(guān)鍵技術(shù)升級(jí)與工業(yè)應(yīng)用”重大科技專項(xiàng)(大乙烯二期)。

“圍繞原料多元化、裝置大型化、節(jié)能綠色化方向，由寰球工程公司牽頭、石油化工研究院等單位參與，歷經(jīng)5年攻關(guān)，順利實(shí)現(xiàn)‘整體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)’的既定目標(biāo)，取得了一系列技術(shù)突破。”張來(lái)勇告訴記者，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了乙烷、LPG、石腦油、煤基石腦油、加氫尾油和柴油、輕質(zhì)原油、甲醇等多種乙烯原料的全覆蓋，形成裂解技術(shù)、分離工藝及工程技術(shù)、系列催化劑技術(shù)、裂解產(chǎn)物預(yù)測(cè)與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)四大系列44項(xiàng)成果，開(kāi)發(fā)完成百萬(wàn)噸級(jí)乙烷裂解制乙烯、適應(yīng)多種原料的150萬(wàn)噸/年乙烯成套技術(shù)等9套工藝包。

圖為驗(yàn)收評(píng)估會(huì)現(xiàn)場(chǎng) 徐巖/圖圖為驗(yàn)收評(píng)估會(huì)現(xiàn)場(chǎng) 徐巖/圖

“這是我國(guó)石油和化工領(lǐng)域的重大創(chuàng)新成果。”驗(yàn)收評(píng)估會(huì)上，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)傅向升、中國(guó)化工學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)方向晨等專家對(duì)該項(xiàng)目給予了高度評(píng)價(jià)。“2022年中國(guó)乙烯產(chǎn)量4675萬(wàn)噸，已經(jīng)成為世界第一乙烯生產(chǎn)大國(guó)，百萬(wàn)噸乙烯裝置超過(guò)20套，但是很多裝置的技術(shù)和工藝包還來(lái)自國(guó)外。此次中國(guó)石油乙烯技術(shù)又取得了重大突破，開(kāi)發(fā)出多種原料制烯烴等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，順應(yīng)了石化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、結(jié)構(gòu)調(diào)整和后續(xù)發(fā)展方向。”傅向升表示。

瞄準(zhǔn)技術(shù)前沿發(fā)展方向

“如果說(shuō)中國(guó)石油大乙烯一期項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了成套乙烯技術(shù)的從無(wú)到有，那么二期項(xiàng)目則是瞄準(zhǔn)了乙烯技術(shù)前沿發(fā)展方向。”張來(lái)勇說(shuō)。

據(jù)介紹，二期項(xiàng)目在一期成果的基礎(chǔ)上，以原料多元化、裝置大型化、節(jié)能綠色化等方向，推動(dòng)技術(shù)迭代、成果創(chuàng)新和功能升級(jí)，開(kāi)發(fā)出乙烷原料裂解制乙烯成套技術(shù)、出適應(yīng)多種原料的(超)大型乙烯成套技術(shù)、輕質(zhì)原油直接裂解制烯烴技術(shù)、乙烯原料及裂解裝置運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)、甲醇制烯烴成套技術(shù)/乙烯配套催化劑國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，并且實(shí)現(xiàn)乙烯裂解爐高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)的推廣應(yīng)用與升級(jí)。

5年來(lái)，中國(guó)石油第二代乙烯技術(shù)轉(zhuǎn)化碩果累累。乙烯裂解爐高效節(jié)能技術(shù)被工信部列入“國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)推薦目錄”，在撫順石化、大慶石化等多個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)節(jié)能33.1萬(wàn)噸標(biāo)煤/年、增加經(jīng)濟(jì)效益6.35億元/年;實(shí)現(xiàn)費(fèi)托合成石腦油制乙烯工藝技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，煤基原料制乙烯技術(shù)在國(guó)能寧煤400萬(wàn)噸/年煤制油下游綜合利用項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)應(yīng)用;協(xié)同優(yōu)化技術(shù)在多套裝置推廣，全流程實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)投用后新增直接經(jīng)濟(jì)效益5420萬(wàn)元/年，EcSOS裂解組份預(yù)測(cè)和優(yōu)化系統(tǒng)推廣新增經(jīng)濟(jì)效益1700萬(wàn)元/年;系列催化劑在22家企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用及推廣，裂解汽油二段催化劑首次實(shí)現(xiàn)海外應(yīng)用，僅催化劑銷售新增經(jīng)濟(jì)效益約5500萬(wàn)元。

實(shí)現(xiàn)原料多元化輕質(zhì)化

隨著全球乙烯原料多元化、輕質(zhì)化發(fā)展，超大型乙烯、乙烷制乙烯、輕質(zhì)原油直接裂解制乙烯等技術(shù)逐步興起。面對(duì)這些國(guó)產(chǎn)空白領(lǐng)域，中國(guó)石油乙烯技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了艱苦的技術(shù)攻關(guān)，取得了豐碩的成果。

蘭州石化長(zhǎng)慶乙烷制乙烯裝置全景。 白克雄/圖蘭州石化長(zhǎng)慶乙烷制乙烯裝置全景。 白克雄/圖

2021年8月，中國(guó)石油蘭州石化長(zhǎng)慶80萬(wàn)噸/年和獨(dú)山子石化塔里木60萬(wàn)噸/年乙烷制乙烯項(xiàng)目相繼開(kāi)車成功，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)或國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)乙烯技術(shù)的又一次“0”的突破。自主開(kāi)發(fā)的乙烷制乙烯技術(shù)成功應(yīng)用，標(biāo)志著中國(guó)石油依托“自由資源”+“自有技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)天然氣資源高附加值綜合利用，降低了乙烯工業(yè)對(duì)國(guó)外技術(shù)依存度，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。

2月12日，中國(guó)石油廣東石化煉化一體化項(xiàng)目120萬(wàn)噸/年乙烯裝置投料試車成功，標(biāo)志著廣東石化打通煉化一體化項(xiàng)目全流程，進(jìn)入全面試產(chǎn)階段。這是中國(guó)石油自主開(kāi)發(fā)的適應(yīng)多種原料的大型乙烯成套技術(shù)的成功應(yīng)用。廣東石化乙烯裝置作為國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的采用自主技術(shù)、自主設(shè)計(jì)和建設(shè)的工程項(xiàng)目，三機(jī)全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，基于數(shù)字化交付的協(xié)同設(shè)計(jì)，通過(guò)深度標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并為工廠化預(yù)制、模塊化建設(shè)提供技術(shù)支撐。該項(xiàng)目運(yùn)用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)下了多個(gè)國(guó)內(nèi)和全球紀(jì)錄。

“我們相繼開(kāi)發(fā)出國(guó)際先進(jìn)的百萬(wàn)噸級(jí)液相復(fù)雜原料、煤基原料以及乙烷氣體原料裂解制乙烯系列成套技術(shù)，推進(jìn)了乙烯工業(yè)的科技領(lǐng)先和轉(zhuǎn)型升級(jí)，乙烯成套技術(shù)在原料多元化、輕質(zhì)化方面的創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。目前百萬(wàn)噸級(jí)輕質(zhì)原油直接裂解制烯烴技術(shù)已形成技術(shù)工藝包，具備推廣應(yīng)用的條件。”張來(lái)勇表示。

驗(yàn)收評(píng)估會(huì)結(jié)束后，剛滿60周歲的張來(lái)勇如釋重負(fù)。最讓他欣慰的是，專項(xiàng)在取得多個(gè)技術(shù)突破的同時(shí)，還形成了一支近200余人技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)和建設(shè)、開(kāi)車運(yùn)行全過(guò)程專家技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為中國(guó)石化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了新生力量。

張來(lái)勇建議，后續(xù)要加快成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，同時(shí)開(kāi)展綠色低碳等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，以原料更廣、收率更高、成本更低、排放更少為方向，持續(xù)推動(dòng)中國(guó)石油和中國(guó)煉化行業(yè)的降本增效和提質(zhì)升級(jí)。