□ 賈廣華

石科院和具有一流工程設(shè)計(jì)能力的SEI，聯(lián)合揚(yáng)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(shù)攻關(guān)，不惜一切代價(jià)啃下這塊“硬骨頭”。

近日，采用中國(guó)石化自主開發(fā)技術(shù)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(shí)標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果表明，在110%的負(fù)荷下，對(duì)二甲苯純度達(dá)到99.83%，收率超過98.28%，以芳烴廠檢尺計(jì)算每小時(shí)對(duì)二甲苯產(chǎn)量為91.81噸，全面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離項(xiàng)目首次采用了由石科院與SEI、揚(yáng)子石化等單位自主研發(fā)設(shè)計(jì)的吸附分離工藝技術(shù)及內(nèi)構(gòu)件，項(xiàng)目建成投產(chǎn)并順利通過標(biāo)定，標(biāo)志著中國(guó)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(gòu)化、甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移全流程生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)束了我國(guó)芳烴核心技術(shù)必須依賴國(guó)外引進(jìn)的歷史，為國(guó)內(nèi)芳烴工業(yè)發(fā)展提供自主技術(shù)支撐。

不得不引進(jìn)的核心技術(shù)

吸附分離工藝是生產(chǎn)聚酯原料的核心技術(shù)。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(guó)作為全球最大的制造業(yè)國(guó)家，同時(shí)也是最大的聚酯原料消費(fèi)國(guó)。資料顯示，2012年，我國(guó)對(duì)聚酯原料的實(shí)際需求為1385萬噸，但聚酯原料總產(chǎn)能僅為880萬噸，實(shí)際進(jìn)口500多萬噸，花費(fèi)近百億美元外匯。在我國(guó)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(guó)外技術(shù)建設(shè)，每年需要花費(fèi)近十億美元來支付專利使用費(fèi)和進(jìn)口吸附劑。更關(guān)鍵的是，不掌握這項(xiàng)核心技術(shù)，在裝置擴(kuò)能或改造方面受制于人，沒有話語權(quán)。

自上世紀(jì)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(gòu)化、甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移等技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的工藝和催化劑，吸附分離工藝技術(shù)成為中國(guó)石化自主芳烴成套技術(shù)最后的堡壘，制約著中國(guó)石化芳烴業(yè)務(wù)布局的實(shí)施。

用吸附劑撬開市場(chǎng)大門

為突破國(guó)外吸附分離技術(shù)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(guó)產(chǎn)吸附劑制備技術(shù)之后，再進(jìn)行工藝研發(fā)。在集團(tuán)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(hào)的吸附劑。

當(dāng)石科院正緊鑼密鼓地研發(fā)國(guó)產(chǎn)吸附劑的時(shí)候，2002年某煉廠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)建設(shè)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(shí)戰(zhàn)練兵的機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)國(guó)外公司提出全部更換新鮮的吸附劑，這就意味著這批價(jià)值上千萬美元的吸附劑將徹底報(bào)廢，經(jīng)濟(jì)損失慘重。在煉廠遇到困難的時(shí)刻，石科院科研人員開發(fā)出吸附劑再生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了吸附劑的復(fù)活，為企業(yè)挽回了重大經(jīng)濟(jì)損失，為石科院國(guó)產(chǎn)吸附劑技術(shù)樹立了威望。

2004年，國(guó)產(chǎn)吸附劑在齊魯分公司完成工業(yè)試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到進(jìn)口劑的水平，打破了該領(lǐng)域長(zhǎng)期被國(guó)外公司壟斷的市場(chǎng)格局，撬開了芳烴吸附分離技術(shù)市場(chǎng)的大門。

咬緊牙關(guān)啃下“硬骨頭”

在國(guó)產(chǎn)吸附劑制備技術(shù)被攻克之后，吸附分離工藝技術(shù)成為自主芳烴成套技術(shù)的最后一個(gè)壁壘。2009年集團(tuán)公司召開芳烴成套技術(shù)開發(fā)研討會(huì)，集合系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)資源，依托具有國(guó)內(nèi)一流科技開發(fā)實(shí)力的石科院和具有一流工程設(shè)計(jì)能力的SEI這兩家科研設(shè)計(jì)單位的雄厚實(shí)力，聯(lián)合揚(yáng)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(shù)最后堡壘——吸附分離技術(shù)攻關(guān)，要不惜一切代價(jià)啃下這塊“硬骨頭”。

吸附分離技術(shù)到底有多難？石科院一位專家介紹說，吸附分離裝置兩個(gè)吸附塔共有24個(gè)床層，每個(gè)床層還有多路進(jìn)出物料及沖洗管線，進(jìn)料出料管線需要不停切換，工藝及操作都極其復(fù)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(shí)產(chǎn)權(quán)的模擬移動(dòng)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(jìn)料和出料之間不停地切換，會(huì)造成管線內(nèi)物料殘留，哪怕是一丁點(diǎn)的物料，都會(huì)影響產(chǎn)品的純度和收率?？蒲腥藛T在認(rèn)真研究國(guó)外工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，跳出常規(guī)的技術(shù)思路，創(chuàng)造性地開發(fā)出管線沖洗工藝，讓自主技術(shù)在產(chǎn)品純度和收率這兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

工藝流程的復(fù)雜程度決定了吸附塔內(nèi)部構(gòu)件的復(fù)雜性。國(guó)外公司為保持技術(shù)的長(zhǎng)期領(lǐng)先，將工藝技術(shù)與吸附塔內(nèi)構(gòu)件捆綁銷售，不單獨(dú)賣給國(guó)內(nèi)企業(yè)。依靠石科院、SEI在工程研究的技術(shù)儲(chǔ)備，攻關(guān)組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)出符合工藝要求的內(nèi)構(gòu)件。在放大生產(chǎn)過程中，派出技術(shù)專家到制造現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，三次廢棄了因制作精度不夠的已經(jīng)成型設(shè)備，最終生產(chǎn)出合格的內(nèi)構(gòu)件產(chǎn)品。

2011年，利用國(guó)產(chǎn)吸附分離工藝和吸附塔內(nèi)構(gòu)件技術(shù)，在揚(yáng)子石化建成3萬噸/年的工業(yè)試驗(yàn)裝置，使用RAX-3000國(guó)產(chǎn)吸附劑，產(chǎn)品純度達(dá)到99.7%，單程收率超過97%，為工業(yè)裝置建設(shè)和運(yùn)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(xiàng)目完全采用中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)，于2012年11月開始施工建設(shè)，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(guó)石化自主芳烴成套技術(shù)首次在大規(guī)模芳烴聯(lián)合裝置上應(yīng)用。聯(lián)合裝置的順利投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)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(shù)，具備了芳烴聯(lián)合裝置工藝設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、吸附劑制備生產(chǎn)的能力。芳烴成套技術(shù)將成為中國(guó)石化打造“大煉油”“大乙烯”兩大核心業(yè)務(wù)之外的“第三極”，為中國(guó)石化實(shí)現(xiàn)世界一流提供新動(dòng)力。