攻克芳烴成套技術最后堡壘

□ 賈廣華

石科院和具有一流工程設計能力的SEI，聯(lián)合揚子石化、海南煉化和催化劑公司等企業(yè)，聯(lián)手發(fā)起聚酯原料吸附分離技術攻關，不惜一切代價啃下這塊“硬骨頭”。

近日，采用中國石化自主開發(fā)技術建成的海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離裝置順利完成72小時標定。標定結果表明，在110%的負荷下，對二甲苯純度達到99.83%，收率超過98.28%，以芳烴廠檢尺計算每小時對二甲苯產(chǎn)量為91.81噸，全面實現(xiàn)設計目標。

海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離項目首次采用了由石科院與SEI、揚子石化等單位自主研發(fā)設計的吸附分離工藝技術及內構件，項目建成投產(chǎn)并順利通過標定，標志著中國石化掌握了芳烴聯(lián)合裝置配套的催化重整、芳烴抽提、吸附分離、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉移全流程生產(chǎn)技術，結束了我國芳烴核心技術必須依賴國外引進的歷史，為國內芳烴工業(yè)發(fā)展提供自主技術支撐。

不得不引進的核心技術

吸附分離工藝是生產(chǎn)聚酯原料的核心技術。我們穿的衣服、坐的汽車、食品藥物飲料包裝、用的各類塑料等都少不了聚酯原料的身影。中國作為全球最大的制造業(yè)國家，同時也是最大的聚酯原料消費國。資料顯示，2012年，我國對聚酯原料的實際需求為1385萬噸，但聚酯原料總產(chǎn)能僅為880萬噸，實際進口500多萬噸，花費近百億美元外匯。在我國現(xiàn)有的880萬噸產(chǎn)能中，所有的生產(chǎn)裝置都完全依賴國外技術建設，每年需要花費近十億美元來支付專利使用費和進口吸附劑。更關鍵的是，不掌握這項核心技術，在裝置擴能或改造方面受制于人，沒有話語權。

自上世紀開始，石科院等科研單位先后在催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉移等技術領域開發(fā)出具有國際先進水平的工藝和催化劑，吸附分離工藝技術成為中國石化自主芳烴成套技術最后的堡壘，制約著中國石化芳烴業(yè)務布局的實施。

用吸附劑撬開市場大門

為突破國外吸附分離技術壟斷，石科院制定了“先吸附劑再工藝”的兩步走戰(zhàn)略，在攻克國產(chǎn)吸附劑制備技術之后，再進行工藝研發(fā)。在集團公司的安排部署下，石科院從1997年開始系統(tǒng)研發(fā)用于液相分離的聚酯原料吸附劑，先后研制成RAX-2000、RAX-2000A和RAX-3000三種型號的吸附劑。

當石科院正緊鑼密鼓地研發(fā)國產(chǎn)吸附劑的時候，2002年某煉廠引進國外技術建設的吸附分離裝置出現(xiàn)吸附劑中毒的問題，造成裝置停工，這為石科院提供了一次實戰(zhàn)練兵的機會。當時國外公司提出全部更換新鮮的吸附劑，這就意味著這批價值上千萬美元的吸附劑將徹底報廢，經(jīng)濟損失慘重。在煉廠遇到困難的時刻，石科院科研人員開發(fā)出吸附劑再生技術，實現(xiàn)了吸附劑的復活，為企業(yè)挽回了重大經(jīng)濟損失，為石科院國產(chǎn)吸附劑技術樹立了威望。

2004年，國產(chǎn)吸附劑在齊魯分公司完成工業(yè)試驗，各項指標均達到進口劑的水平，打破了該領域長期被國外公司壟斷的市場格局，撬開了芳烴吸附分離技術市場的大門。

咬緊牙關啃下“硬骨頭”

在國產(chǎn)吸附劑制備技術被攻克之后，吸附分離工藝技術成為自主芳烴成套技術的最后一個壁壘。2009年集團公司召開芳烴成套技術開發(fā)研討會，集合系統(tǒng)內的優(yōu)勢資源，依托具有國內一流科技開發(fā)實力的石科院和具有一流工程設計能力的SEI這兩家科研設計單位的雄厚實力，聯(lián)合揚子石化、海南煉化和催化劑公司等企業(yè)，聯(lián)手發(fā)起芳烴成套技術最后堡壘——吸附分離技術攻關，要不惜一切代價啃下這塊“硬骨頭”。

吸附分離技術到底有多難？石科院一位專家介紹說，吸附分離裝置兩個吸附塔共有24個床層，每個床層還有多路進出物料及沖洗管線，進料出料管線需要不停切換，工藝及操作都極其復雜?？蒲腥藛T經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，終于開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的模擬移動床系統(tǒng)，攻克了吸附程序控制系統(tǒng)（MCS）控制難題。

聚酯原料產(chǎn)品純度要求極高，最低也要在99.5%以上。工業(yè)裝置物料閥門要在進料和出料之間不停地切換，會造成管線內物料殘留，哪怕是一丁點的物料，都會影響產(chǎn)品的純度和收率?？蒲腥藛T在認真研究國外工藝設計的基礎上，跳出常規(guī)的技術思路，創(chuàng)造性地開發(fā)出管線沖洗工藝，讓自主技術在產(chǎn)品純度和收率這兩個關鍵指標上達到國際先進水平。

工藝流程的復雜程度決定了吸附塔內部構件的復雜性。國外公司為保持技術的長期領先，將工藝技術與吸附塔內構件捆綁銷售，不單獨賣給國內企業(yè)。依靠石科院、SEI在工程研究的技術儲備，攻關組在實驗室設計出符合工藝要求的內構件。在放大生產(chǎn)過程中，派出技術專家到制造現(xiàn)場指導，三次廢棄了因制作精度不夠的已經(jīng)成型設備，最終生產(chǎn)出合格的內構件產(chǎn)品。

2011年，利用國產(chǎn)吸附分離工藝和吸附塔內構件技術，在揚子石化建成3萬噸/年的工業(yè)試驗裝置，使用RAX-3000國產(chǎn)吸附劑，產(chǎn)品純度達到99.7%，單程收率超過97%，為工業(yè)裝置建設和運行提供了必不可少的數(shù)據(jù)。

海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離項目完全采用中國石化自主知識產(chǎn)權的工藝技術，于2012年11月開始施工建設，2013年10月主裝置中交，采用石科院研發(fā)的新一代吸附分離吸附劑。2013年12月，裝置一次投料開車成功，順利投產(chǎn)。

海南煉化芳烴聯(lián)合裝置是中國石化自主芳烴成套技術首次在大規(guī)模芳烴聯(lián)合裝置上應用。聯(lián)合裝置的順利投產(chǎn)，標志著中國石化完全掌握了大規(guī)模芳烴聯(lián)合裝置全流程生產(chǎn)技術，具備了芳烴聯(lián)合裝置工藝設計、工程建設、吸附劑制備生產(chǎn)的能力。芳烴成套技術將成為中國石化打造“大煉油”“大乙烯”兩大核心業(yè)務之外的“第三極”，為中國石化實現(xiàn)世界一流提供新動力。