“歷經(jīng)5年攻關(guān)，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的9套工藝包，在20余套裝置實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，取得專利64件、技術(shù)秘密27項、軟件著作權(quán)1項，累計創(chuàng)效近60億元……” 在2月23日～24日中國石油組織的“大型乙烯關(guān)鍵技術(shù)升級與工業(yè)應(yīng)用”(簡稱大乙烯二期)重大科技專項驗收評估會上，重大科技專項項目長、寰球工程有限公司首席技術(shù)專家張來勇如數(shù)家珍。

隨著掌聲響起，專家一致同意該專項通過驗收，標志著中國石油第二代乙烯技術(shù)攻關(guān)圓滿收官，中國石油乙烯技術(shù)跨入2.0時代。

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%以上的基本有機化工原料來自乙烯。但長期以來，我國大型乙烯技術(shù)依賴進口，乙烯自給率不足50%，迫切需要開發(fā)國產(chǎn)化成套技術(shù)。為此，2008年，中國石油設(shè)立 “大型乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)”重大科技專項(大乙烯一期)，使我國成為第四個掌握乙烯成套技術(shù)的國家。為了進一步提高乙烯國產(chǎn)化技術(shù)水平，2017年，中國石油設(shè)立“大型乙烯關(guān)鍵技術(shù)升級與工業(yè)應(yīng)用”重大科技專項(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)，順利實現(xiàn)‘整體水平達到國際先進’的既定目標，取得了一系列技術(shù)突破。”張來勇告訴記者，該項目實現(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)測與運行優(yōu)化技術(shù)四大系列44項成果，開發(fā)完成百萬噸級乙烷裂解制乙烯、適應(yīng)多種原料的150萬噸/年乙烯成套技術(shù)等9套工藝包。

圖為驗收評估會現(xiàn)場 徐巖/圖圖為驗收評估會現(xiàn)場 徐巖/圖

“這是我國石油和化工領(lǐng)域的重大創(chuàng)新成果。”驗收評估會上，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會副會長傅向升、中國化工學(xué)會副理事長兼秘書長方向晨等專家對該項目給予了高度評價。“2022年中國乙烯產(chǎn)量4675萬噸，已經(jīng)成為世界第一乙烯生產(chǎn)大國，百萬噸乙烯裝置超過20套，但是很多裝置的技術(shù)和工藝包還來自國外。此次中國石油乙烯技術(shù)又取得了重大突破，開發(fā)出多種原料制烯烴等多項關(guān)鍵技術(shù)，順應(yīng)了石化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整和后續(xù)發(fā)展方向。”傅向升表示。

瞄準技術(shù)前沿發(fā)展方向

“如果說中國石油大乙烯一期項目實現(xiàn)了成套乙烯技術(shù)的從無到有，那么二期項目則是瞄準了乙烯技術(shù)前沿發(fā)展方向。”張來勇說。

據(jù)介紹，二期項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，推動技術(shù)迭代、成果創(chuàng)新和功能升級，開發(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)/乙烯配套催化劑國產(chǎn)化技術(shù)，并且實現(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。

5年來，中國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、大慶石化等多個項目實現(xiàn)廣泛應(yīng)用，已實現(xiàn)節(jié)能33.1萬噸標煤/年、增加經(jīng)濟效益6.35億元/年;實現(xiàn)費托合成石腦油制乙烯工藝技術(shù)的優(yōu)化升級，煤基原料制乙烯技術(shù)在國能寧煤400萬噸/年煤制油下游綜合利用項目實現(xiàn)應(yīng)用;協(xié)同優(yōu)化技術(shù)在多套裝置推廣，全流程實時優(yōu)化系統(tǒng)投用后新增直接經(jīng)濟效益5420萬元/年，EcSOS裂解組份預(yù)測和優(yōu)化系統(tǒng)推廣新增經(jīng)濟效益1700萬元/年;系列催化劑在22家企業(yè)實現(xiàn)應(yīng)用及推廣，裂解汽油二段催化劑首次實現(xiàn)海外應(yīng)用，僅催化劑銷售新增經(jīng)濟效益約5500萬元。

實現(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。面對這些國產(chǎn)空白領(lǐng)域，中國石油乙烯技術(shù)研發(fā)團隊開展了艱苦的技術(shù)攻關(guān)，取得了豐碩的成果。

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

2021年8月，中國石油蘭州石化長慶80萬噸/年和獨山子石化塔里木60萬噸/年乙烷制乙烯項目相繼開車成功，各項指標達到國際先進或國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)國產(chǎn)乙烯技術(shù)的又一次“0”的突破。自主開發(fā)的乙烷制乙烯技術(shù)成功應(yīng)用，標志著中國石油依托“自由資源”+“自有技術(shù)”，實現(xiàn)了國內(nèi)天然氣資源高附加值綜合利用，降低了乙烯工業(yè)對國外技術(shù)依存度，推動了產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。

2月12日，中國石油廣東石化煉化一體化項目120萬噸/年乙烯裝置投料試車成功，標志著廣東石化打通煉化一體化項目全流程，進入全面試產(chǎn)階段。這是中國石油自主開發(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內(nèi)產(chǎn)能最大的采用自主技術(shù)、自主設(shè)計和建設(shè)的工程項目，三機全部采用國產(chǎn)設(shè)備，基于數(shù)字化交付的協(xié)同設(shè)計，通過深度標準化設(shè)計，并為工廠化預(yù)制、模塊化建設(shè)提供技術(shù)支撐。該項目運用了多項先進技術(shù)，創(chuàng)下了多個國內(nèi)和全球紀錄。

“我們相繼開發(fā)出國際先進的百萬噸級液相復(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)，推進了乙烯工業(yè)的科技領(lǐng)先和轉(zhuǎn)型升級，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。目前百萬噸級輕質(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。”張來勇表示。

驗收評估會結(jié)束后，剛滿60周歲的張來勇如釋重負。最讓他欣慰的是，專項在取得多個技術(shù)突破的同時，還形成了一支近200余人技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計和建設(shè)、開車運行全過程專家技術(shù)團隊，為中國石化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻了新生力量。

張來勇建議，后續(xù)要加快成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，同時開展綠色低碳等關(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)推動中國石油和中國煉化行業(yè)的降本增效和提質(zhì)升級。