為硫黃回收技術(shù)打上中國標(biāo)簽 ——訪全國人大代表、齊魯石化研究院院長達(dá)建文

□ 王永軍

硫黃回收和尾氣處理技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)多項(xiàng)空白，形成中國石化具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套天然氣凈化生產(chǎn)技術(shù)。

5月15日，齊魯石化研究院科研人員順利完成中國石化西南油氣分公司元壩氣田凈化廠裝置的首次全面標(biāo)定。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，總硫回收率均在99.9%以上，煙氣二氧化硫排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國家環(huán)保法規(guī)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，綜合性能達(dá)到進(jìn)口催化劑水平。這標(biāo)志著該院針對(duì)高含硫氣田凈化廠硫回收裝置開發(fā)的配套催化劑，打破了國外技術(shù)壟斷，成功實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

多年來，齊魯石化研究院一直把履行社會(huì)責(zé)任作為研發(fā)工作的價(jià)值體現(xiàn)，形成一批具有特色和擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，為推進(jìn)綠色環(huán)保低碳戰(zhàn)略、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)提供了堅(jiān)實(shí)支撐。記者就相關(guān)問題采訪了集團(tuán)公司高級(jí)專家、齊魯石化研究院院長達(dá)建文。

成功研發(fā)國產(chǎn)大型氣田硫黃回收技術(shù)

記者：“大型硫回收裝置催化劑國產(chǎn)化工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)” 是齊魯石化研究院與中原油田共同承擔(dān)的國家“十二五”重大專項(xiàng)和集團(tuán)公司科研開發(fā)項(xiàng)目。為什么要開展這種催化劑的國產(chǎn)化研發(fā)？

□ 全國人大代表、齊魯石化研究院、北京化工研究院齊魯分院院長達(dá)建文。王永軍 攝

達(dá)建文：天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源。天然氣從開采到走進(jìn)千家萬戶，脫硫凈化處理是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前，我國天然氣凈化廠主要集中在川渝地區(qū)，采用的硫回收技術(shù)一般從國外引進(jìn)，配套使用的催化劑也為進(jìn)口催化劑。作為高含硫天然氣生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使用進(jìn)口催化劑成本高，更換一次催化劑需花費(fèi)近億元。不論從國家能源戰(zhàn)略安全的角度出發(fā)，還是從環(huán)保達(dá)標(biāo)排放、降低企業(yè)運(yùn)行成本的角度來說，在大型硫黃回收裝置上實(shí)現(xiàn)催化劑國產(chǎn)化已勢(shì)在必行。

記者：齊魯石化研究院在相關(guān)研究方面有什么優(yōu)勢(shì)？

達(dá)建文：齊魯石化研究院從20世紀(jì)70年代中期就開始從事硫黃回收和尾氣處理催化劑的研究和生產(chǎn)，是中國石化唯一從事硫回收催化劑開發(fā)的單位。開發(fā)的LS系列硫回收催化劑及其組合技術(shù)獲多項(xiàng)專利授權(quán)，是集團(tuán)公司26項(xiàng)優(yōu)勢(shì)技術(shù)之一，已成功應(yīng)用在齊魯石化、燕山石化、鎮(zhèn)海煉化、茂名石化等150余套硫回收裝置上。在開發(fā)及服務(wù)過程中，科研人員積累了豐富的裝填、開工、保運(yùn)、異常工況分析等經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，院內(nèi)硫黃回收實(shí)驗(yàn)室設(shè)備齊全，擁有國內(nèi)最先進(jìn)的催化劑評(píng)價(jià)裝置及方法，并且建立了行業(yè)催化劑標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法，催化劑表征儀器也一應(yīng)俱全。

記者：大型硫回收裝置催化劑國產(chǎn)化工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)最初是在普光氣田進(jìn)行的，請(qǐng)您介紹一下工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)的情況。

達(dá)建文：普光氣田凈化廠12套20萬噸/年的硫回收裝置都是美國某公司提供的工藝包，同時(shí)與工藝配套的催化劑也從國外進(jìn)口。特大型天然氣凈化領(lǐng)域?qū)τ谖覀冄芯吭嚎蒲腥藛T來說，是一個(gè)全新的課題，雖然路途遙遠(yuǎn)、無經(jīng)驗(yàn)可借鑒，但科研人員針對(duì)普光氣田凈化廠酸性氣性質(zhì)、裝置設(shè)計(jì)流程及工藝條件等實(shí)際情況，相繼開發(fā)出了適應(yīng)天然氣脫硫的水解催化劑、制硫催化劑和尾氣加氫催化劑。

為了驗(yàn)證催化劑工業(yè)應(yīng)用效果，2011年10月首先在齊魯石化勝利煉油廠8萬噸/年硫黃回收裝置上進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，獲得滿意效果。在此基礎(chǔ)上，2013年10月該系列催化劑裝填在普光凈化廠六聯(lián)合162系列硫黃回收裝置上。經(jīng)過工業(yè)標(biāo)定與評(píng)價(jià)，在80%、100%、110%和130%運(yùn)行負(fù)荷下，單程硫回收率均在95%以上，總硫回收率均在99.90%以上，煙氣二氧化硫排放濃度低于400 毫克/立方米，完全滿足天然氣凈化廠大型硫黃回收裝置使用要求，實(shí)現(xiàn)了從單一煉廠硫黃回收到大型氣田大型化硫黃回收技術(shù)的創(chuàng)新。

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成套天然氣凈化技術(shù)前景廣闊

記者：中國石化將元壩天然氣凈化裝置工藝技術(shù)列入“十條龍”科技攻關(guān)項(xiàng)目，組織多家單位開展攻關(guān)。在新建硫黃裝置上實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)催化劑的工業(yè)化應(yīng)用，齊魯石化研究院是如何面對(duì)這一新挑戰(zhàn)的？

□ 齊魯石化研究院硫黃回收創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。王永軍 攝

達(dá)建文：從2013年初開始，科研人員對(duì)元壩天然氣凈化廠硫回收裝置設(shè)計(jì)情況進(jìn)行了充分的技術(shù)調(diào)研，通過對(duì)裝置原料氣情況、設(shè)計(jì)參數(shù)及尾氣排放控制指標(biāo)等的全面了解，為進(jìn)行下一步試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。研發(fā)人員還針對(duì)元壩天然氣凈化廠酸性氣中硫化氫濃度低、二氧化碳濃度高的特點(diǎn)，選用水解活性高的多功能催化劑與氧化鋁基催化劑進(jìn)行合理的級(jí)配，避免二氧化碳含量高對(duì)催化劑水解活性造成影響。

在研發(fā)適合高硫氣田催化劑的基礎(chǔ)上，為了解決天然氣凈化廠硫回收裝置工藝依賴進(jìn)口的情況，齊魯石化研究院與中國石化工程建設(shè)公司(SEI)合作開發(fā)了20萬噸/年硫回收裝置工藝包。

2014年11月5日，研究院科研人員前往建設(shè)中的元壩氣田，歷時(shí)20天，完成了催化劑裝填。12月12日，元壩天然氣凈化廠加氫催化劑預(yù)硫化結(jié)束，切入Claus尾氣，裝置運(yùn)行正常，120系列硫黃裝置一次性開車成功。

記者：目前運(yùn)行的三套凈化裝置運(yùn)行情況怎么樣？

達(dá)建文：目前運(yùn)行的效果很好。國產(chǎn)化催化劑活性更高，裝置總硫回收率可達(dá)99.9%以上，大大減少了排入大氣的二氧化硫量，原本的廢氣搖身一變成為硫黃產(chǎn)品，兼具環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。由此，元壩天然氣凈化裝置工藝技術(shù)也成為中國第一套自主研發(fā)、具有中國石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天然氣凈化裝置工藝包，硫黃回收和尾氣處理技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)多項(xiàng)空白，形成中國石化具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套天然氣凈化生產(chǎn)技術(shù)。隨著世界范圍內(nèi)天然氣開采量的不斷擴(kuò)大，天然氣凈化裝置的規(guī)模越來越大，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景會(huì)越來越廣闊。

打造世界一流硫黃回收催化劑和工藝技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心

記者：齊魯石化開發(fā)了降低煙氣二氧化硫排放的新技術(shù)，作為硫黃裝置的標(biāo)配技術(shù)。請(qǐng)你介紹一下這項(xiàng)新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的情況。

達(dá)建文：2015年4月16日，我國發(fā)布了最新的《石油煉制大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定了硫黃裝置煙氣二氧化硫排放限值：一般地區(qū)排放低于400毫克/立方米，特殊地區(qū)排放低于100毫克/立方米，新建裝置從2015年7月1日起，老裝置從2017年1月1日起開始執(zhí)行。齊魯石化研究院開發(fā)的“降低硫黃裝置煙氣二氧化硫排放LS-DeGAS成套技術(shù)”滿足了煙氣二氧化硫排放濃度低于200毫克/立方米，優(yōu)化條件下低于100毫克/立方米的要求，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

該成套技術(shù)在齊魯石化8萬噸/年硫回收裝置進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用，結(jié)果表明，在裝置同時(shí)處理S Zorb再生煙氣、煤化工酸性氣和液硫脫氣廢氣的工況下，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，煙氣二氧化硫排放濃度為30～190毫克/立方米，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。該成套技術(shù)及配套催化劑已獲中國專利授權(quán)1件，并申請(qǐng)國內(nèi)專利7件，國外專利6件，具有創(chuàng)新性和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并獲得2014年度集團(tuán)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。LS-DeGAS降低硫黃裝置煙氣二氧化硫排放成套技術(shù)是國內(nèi)唯一能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，并作為中石化硫黃裝置改造和新建的標(biāo)配技術(shù)在系統(tǒng)內(nèi)推廣。目前，研究院已完成了30套硫黃裝置工藝包的編制。

記者：這項(xiàng)技術(shù)目前推廣應(yīng)用的情況怎樣？

達(dá)建文：今年4月28日，由中國石化煉油事業(yè)部主辦的硫黃裝置尾氣專項(xiàng)治理會(huì)議在齊魯石化召開。這是集團(tuán)公司關(guān)于“降低硫黃回收裝置二氧化硫排放新工藝”在齊魯石化召開的第二次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。此次會(huì)議目的就在于推進(jìn)集團(tuán)公司硫黃裝置尾氣治理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，通過使用新技術(shù)、流程調(diào)整、催化劑升級(jí)等將硫黃裝置尾氣二氧化硫排放鞏固在100毫克/立方米以下。集團(tuán)公司將對(duì)各單位硫黃尾氣治理改造明確時(shí)間結(jié)點(diǎn)，并進(jìn)行嚴(yán)格考核。

齊魯石化研究院開發(fā)的L s-DeGAS新工藝在降低硫黃裝置尾氣二氧化硫排放上切實(shí)可行，已得到總部認(rèn)可。會(huì)議建議各單位采用，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)硫黃裝置流程標(biāo)準(zhǔn)化。

記者：今年4月，中國石化出臺(tái)貫徹創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施方案，齊魯石化研究院在提升技術(shù)創(chuàng)新能力、開拓節(jié)能減排等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方面做了哪些工作？

達(dá)建文：集團(tuán)公司實(shí)施的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施方案，對(duì)科技創(chuàng)新工作提出了更高要求。6月8日至9日，集團(tuán)公司董事長、黨組書記王玉普在齊魯石化調(diào)研時(shí)指出：“要把創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作為重中之重來抓，一要靠管理創(chuàng)新，二要靠科技創(chuàng)新。如果管理創(chuàng)新、科技創(chuàng)新抓不上去，就沒有持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，也就沒有核心競(jìng)爭能力。”

齊魯石化研究院硫黃回收創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是中國石化唯一從事硫黃回收催化劑和工藝研發(fā)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，曾被集團(tuán)公司授予“中國石化優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”稱號(hào)。依據(jù)集團(tuán)公司高硫高酸原油與含硫天然氣加工以及煤化工發(fā)展的需要，齊魯石化研究院以“綠色低碳環(huán)保方面的特色優(yōu)勢(shì)技術(shù)、特色功能材料和高附加值產(chǎn)品的開發(fā)”為研究方向，在硫黃回收、催化裂化以及有機(jī)化工領(lǐng)域形成了自己的特色優(yōu)勢(shì)，走上了創(chuàng)新創(chuàng)效的良性發(fā)展軌道。

近年來，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮企業(yè)院所貼近生產(chǎn)、了解裝置等優(yōu)勢(shì)，從工業(yè)裝置節(jié)能降耗上尋找切入點(diǎn)，以提高企業(yè)效益為目的，高效地進(jìn)行科研開發(fā)，肩負(fù)起為中國石化、齊魯石化以及全國硫回收裝置提供技術(shù)服務(wù)、開發(fā)新產(chǎn)品的重任，在技術(shù)轉(zhuǎn)化、成果推廣等方面發(fā)揮了重要作用。

記者：“綠色”“環(huán)保”成為當(dāng)今科技發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵詞，齊魯石化研究院在開發(fā)綠色低碳環(huán)保技術(shù)方面有什么規(guī)劃與思路？

達(dá)建文：環(huán)保、綠色是企業(yè)發(fā)展要占據(jù)的制高點(diǎn)，齊魯石化研究院以“提高核心競(jìng)爭力、助力企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展”為己任，大力開發(fā)綠色低碳環(huán)保優(yōu)勢(shì)技術(shù)，從科研選題、技術(shù)推廣、新技術(shù)開發(fā)等方面全面謀劃環(huán)保工作的新藍(lán)圖，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展增添后勁。

5月26日，齊魯石化首次發(fā)布企業(yè)社會(huì)責(zé)任報(bào)告，對(duì)社會(huì)責(zé)任公開承諾、歡迎監(jiān)督，彰顯了“爭做生態(tài)文明的引領(lǐng)者、美麗中國的建設(shè)者”的信心和決心。未來，齊魯石化研究院將以節(jié)能減排為目標(biāo)，樹立綠色、低碳發(fā)展理念，圍繞碧水藍(lán)天和能效倍增計(jì)劃，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，爭取成為世界一流的硫黃回收催化劑和工藝技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心，繼續(xù)為國內(nèi)硫回收技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。