文/吳莉

中石化芳烴技術(shù)：讓人們穿得暖、穿得好

文/吳莉

“開發(fā)自主芳烴成套技術(shù)是幾代石化人的夢想，也是幾千名參與項目攻關(guān)人員共同努力的成果。我們的技術(shù)幫助解決人們穿衣難題，這對解決我國糧棉爭地矛盾至關(guān)重要?！?中國石化“高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)開發(fā)及應用”項目第一完成人——中國石化集團公司總經(jīng)理戴厚良說。

榮獲2015年度國家科學技術(shù)進步特等獎的中國石化“高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)開發(fā)及應用”項目，使我國成為世界上第三個掌握該技術(shù)的國家，實現(xiàn)了從追趕者到領(lǐng)跑者的跨越；應用芳烴技術(shù)每年由對二甲苯生產(chǎn)的化學纖維可替代約2.3億畝土地產(chǎn)出的棉花，為有效解決糧棉爭地矛盾、守住18億畝耕地紅線做出重要貢獻。

可有效解決糧棉爭地矛盾

芳烴是化學工業(yè)的重要根基，廣泛用于三大合成材料以及醫(yī)藥、國防、農(nóng)藥、建材等領(lǐng)域。對二甲苯是用量最大的芳烴品種之一，與人們的生活息息相關(guān)。但我國對二甲苯自給率僅為50%，一個重要的原因是芳烴生產(chǎn)技術(shù)長期依賴進口，技術(shù)費用昂貴，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人。芳烴成套技術(shù)是復雜的系統(tǒng)工程，包括原料精制與精餾、芳烴異構(gòu)與轉(zhuǎn)化、吸附分離等工藝及工程技術(shù)，系統(tǒng)集成度高，開發(fā)難度大，之前僅有美國和法國兩家著名公司掌握，技術(shù)壁壘非常高。

發(fā)展芳烴項目是經(jīng)濟發(fā)展和人們生活的需要，事關(guān)國計民生。如今，約65%的紡織原料、80%的飲料包裝瓶都來源于對二甲苯，其衍生品還廣泛應用于手機、電視、影像等。由對二甲苯生產(chǎn)的化學纖維可以替代約2.3億畝土地產(chǎn)出的棉花。應用芳烴技術(shù)節(jié)省出的棉田就可以種糧食，為有效解決糧棉爭地矛盾，守住18億畝耕地紅線做出重要貢獻。

值得注意的是，數(shù)據(jù)顯示，近15年來，我國對二甲苯消費量年均增長率高達20%。2014年我國消費對二甲苯約2000萬噸，進口量高達50%左右，75%的進口來自韓國、日本、新加坡等國家。

顯著提升我國芳烴生產(chǎn)技術(shù)水平和國際競爭力

我國芳烴成套技術(shù)的開發(fā)并非一帆風順，經(jīng)歷了40余年的攻堅克難。上世紀70年代，我國開始引進芳烴生產(chǎn)裝置。1972-2008年，中國石化與中科院及有關(guān)高校開展合作研究，為芳烴技術(shù)發(fā)展奠定了基礎。2003年以來，為實現(xiàn)重點跨越、創(chuàng)新引領(lǐng)的目標，國家科技部、中國石化通過973項目、“十條龍”重大科技攻關(guān)等形式持續(xù)支持，2009年中國石化專門成立了芳烴成套技術(shù)攻關(guān)組，發(fā)揮體制優(yōu)勢，集科研、設計、建設、生產(chǎn)等單位2000多名技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)。經(jīng)過40余年攻關(guān)，成功開發(fā)出具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)。

通過物理化學、催化材料、智能控制、工藝工程等原理與方法創(chuàng)新，中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，顯著提升了我國芳烴生產(chǎn)技術(shù)水平和國際競爭能力，使我國成為世界上第三個掌握該項技術(shù)的國家。顯著提高產(chǎn)品分離和芳烴資源利用效率，大幅節(jié)能降耗、減少固廢排放，實現(xiàn)五大創(chuàng)新：

一是首創(chuàng)原料精制綠色新工藝。以化學反應替代物理吸附，實現(xiàn)了原理創(chuàng)新，精制劑壽命延長40-60倍，固廢排放減少98%。

二是首創(chuàng)芳烴高效轉(zhuǎn)化與分離新型分子篩材料。重芳烴轉(zhuǎn)化能力提高70-80%，資源利用率提高5%，吸附分離效率提高10%。

三是集成創(chuàng)新控制方法實現(xiàn)智能控制。實現(xiàn)短時間大流量變化的快速調(diào)控，吸附塔壓力波動幅度顯著降低，確保了裝置長周期本質(zhì)安全與高效精準運行。

四是首創(chuàng)芳烴聯(lián)合裝置能量深度集成新工藝。裝置運行實現(xiàn)由“需要外部供電”到“向外部輸送電”的歷史性突破，單位產(chǎn)品綜合能耗降低28%。

五是創(chuàng)新設計方法與制造工藝實現(xiàn)了關(guān)鍵裝備“中國創(chuàng)造”。創(chuàng)新設計并建造了世界規(guī)模最大的單爐膛芳烴加熱爐和多溢流板式芳烴精餾塔，率先開發(fā)了新型結(jié)構(gòu)的吸附塔格柵專利設備，流體混合與分配均勻性顯著提高。

業(yè)內(nèi)院士和專家對中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)給予了高度評價。認為芳烴成套技術(shù)成功開發(fā)是石油化工技術(shù)的“里程碑”，項目在工藝、工程裝備、控制方法與系統(tǒng)、吸附與催化材料等方面取得多項重大創(chuàng)新與突破，處于國際領(lǐng)先水平，具有重要推廣應用價值。

具有明顯競爭優(yōu)勢經(jīng)濟和社會效益凸顯

筆者從中國石化獲悉，高效芳烴成套技術(shù)累計獲得40余項國內(nèi)外專利授權(quán)，形成了完整自主知識產(chǎn)權(quán)，出版專著1部，獲中國發(fā)明專利金獎1項，獲省部級科技進步特等獎1項、一等獎2項。自主開發(fā)的成套技術(shù)工藝包、工程設計和管理軟件等，使我國不僅成為成套技術(shù)專利商，而且成為工程建設EPC承包商，取得了顯著社會效益。

一是能耗物耗顯著降低，實現(xiàn)高效環(huán)保。與國內(nèi)同期開工裝置相比，中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)單位產(chǎn)品能耗低28%，環(huán)保監(jiān)測指標全面優(yōu)于最新國家標準，具有明顯競爭優(yōu)勢。

二是帶動化工與流程制造業(yè)發(fā)展。通過技術(shù)創(chuàng)新，項目95%的設備自主設計與建造。此外，還可帶動吸附劑、催化劑、化工裝備等制造業(yè)發(fā)展。創(chuàng)造新增就業(yè)，社會效益顯著，踐行了中國創(chuàng)造。積極推動技術(shù)出口，對于貫徹“一帶一路”戰(zhàn)略，帶動化工與流程制造業(yè)發(fā)展，具有重要意義。

三是保障紡織原料供應、產(chǎn)業(yè)鏈完整及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)安全。我國是紡織大國，發(fā)展芳烴項目對于解決糧棉爭地矛盾，保障紡織原料供應、產(chǎn)業(yè)鏈完整及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。

以2013年底投產(chǎn)的中國石化海南煉油化工公司60萬噸/年芳烴聯(lián)合裝置為例，該公司負責人蔡智說，“我們公司實現(xiàn)了空中無排放，地上無泄漏，地下無滲漏。公司固廢排放減少98%?！彼麄冞€組織附近居民前來觀摩，消除誤解。

2012年至2014年，該項目累計實現(xiàn)新增銷售收入139.5億元，新增利潤11.5億元。而60萬噸對二甲苯生產(chǎn)的纖維，則相當于海南全省有效耕地產(chǎn)出的棉花。