□ 本刊記者 宋玉春 葉迎春 張敏華 周一兵 蔣連家 姬曉琳 王志方 俞春華

□ 2012年12月17日，揚(yáng)子石化烯烴廠5000噸年甲醇制丙烯（MTP）工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)裝置成功開車。該裝置首次采用中國(guó)石化自主研發(fā)的MTP技術(shù)。陶炎 攝

5月14日，一場(chǎng)大雨把湖北宜昌的一處工地澆得透濕。雨一停，工地上又恢復(fù)了人氣。隔著圍墻，能看到工地上空，高高的塔吊和起重機(jī)在緩緩移動(dòng)，似在云中對(duì)話。這里是湖北化肥乙二醇建設(shè)工地，也是目前中國(guó)石化多個(gè)煤化工項(xiàng)目奮力攻堅(jiān)前行的一個(gè)縮影。

打造綠色煤化工

湖北化肥20萬(wàn)噸/年合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置，是中國(guó)石化結(jié)合湖北化肥的實(shí)際情況，適時(shí)建設(shè)的一套工業(yè)示范裝置?！敖ㄔO(shè)合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置，是中國(guó)石化集團(tuán)公司實(shí)施差異化發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展煤化工的戰(zhàn)略舉措?！惫煞莨靖笨偛脧埧巳A在開工會(huì)上說(shuō)。

對(duì)于湖北化肥來(lái)說(shuō)，乙二醇項(xiàng)目能為企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)來(lái)講，“該項(xiàng)目也將為推動(dòng)宜昌地區(qū)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、進(jìn)一步提升宜昌綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)揮重要促進(jìn)作用?！敝泄惨瞬形睍浲跖d於說(shuō)。

□ 南化合成氨裝置氣化系統(tǒng)有20多個(gè)聯(lián)鎖，裝置人員通過多年持續(xù)進(jìn)行工藝、設(shè)備改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。歐林海 攝

該裝置采用中國(guó)石化自主開發(fā)的合成氣制乙二醇技術(shù)，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。一氧化碳偶聯(lián)催化劑具有貴金屬負(fù)載量低、轉(zhuǎn)化率、選擇性高和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。草酸二甲酯加氫催化劑具有穩(wěn)定性高、轉(zhuǎn)化率高、選擇性高等特點(diǎn)。該技術(shù)生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)，能滿足下游聚酯裝置的要求。

湖北化肥新上的乙二醇項(xiàng)目，把環(huán)保與發(fā)展放在同等重要的位置。項(xiàng)目?jī)H環(huán)保投資就達(dá)到1.25億元。工藝設(shè)計(jì)和控制充分考慮裝置安全性，裝置可長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行；生產(chǎn)過程清潔、三廢污染少，是環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝。

“我們對(duì)‘三廢’進(jìn)行綜合利用，減少排放。乙二醇裝置產(chǎn)生的含少量氮氧化物的廢氣，通過先進(jìn)的催化還原技術(shù)，尾氣氮氧化物含量合格排放。廢水通過裝置綜合利用，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。裝置內(nèi)廢催化劑等廢渣，由催化劑廠家協(xié)議回收，裝置固體廢棄物處理率達(dá)到100%。”該公司設(shè)計(jì)技術(shù)部副部長(zhǎng)劉飛說(shuō)，“我們還針對(duì)壓縮機(jī)等機(jī)組帶來(lái)的噪聲，通過設(shè)置隔音材質(zhì)、增加消音器以及合理布局，減少噪聲污染。”

湖北化肥乙二醇項(xiàng)目被列為中國(guó)石化“十條龍”科技攻關(guān)項(xiàng)目和2012年重點(diǎn)建設(shè)工程，湖北化肥提出要把項(xiàng)目建設(shè)成為“符合HSE要求，環(huán)境友好的優(yōu)質(zhì)工程和中國(guó)石化有效發(fā)展樣板工程”。為此，湖北化肥在機(jī)構(gòu)設(shè)置、人員配置、薪酬激勵(lì)等方面實(shí)行“新裝置新機(jī)制”，激勵(lì)員工全力投入項(xiàng)目建設(shè)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，細(xì)化控制環(huán)節(jié)，落實(shí)管理責(zé)任，采用規(guī)范的程序及有效的措施，確保工程建設(shè)順利開展。

走向科技創(chuàng)新主戰(zhàn)場(chǎng)

2006年1月11日，南京化學(xué)工業(yè)有限公司合成氨煤氣化系統(tǒng)投料一次成功。

煤氣化系統(tǒng)投運(yùn)7年多來(lái)，該公司對(duì)之進(jìn)行大大小小的工藝改造近百項(xiàng)?！懊禾看髧?guó)，不能沒有自己的煤化工技術(shù)”。煤氣化改造之初，該公司分管領(lǐng)導(dǎo)就對(duì)設(shè)計(jì)提出要求，所有核心設(shè)備和部件必須積極推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化。

今年1月4日，該公司合成氨裝置氣化系統(tǒng)氣化A爐燒嘴發(fā)生泄漏，裝置緊急停車。1月28日，高壓煤漿A泵進(jìn)口止回閥螺栓斷裂，再次緊急停車。不足1個(gè)月，發(fā)生了兩次非計(jì)劃停工，讓員工的情緒跌入冰窟窿：合成氨到底能不能開穩(wěn)？

無(wú)論是作為傳統(tǒng)煤化工的合成氨，還是作為現(xiàn)代煤化工的煤制天然氣、煤制烯烴、煤制油，都繞不開煤氣化工藝。該公司合成氨裝置選擇了當(dāng)今世界上最高的8.5兆帕高壓水煤漿氣化技術(shù)，這些年，員工的心電圖和裝置一樣跌宕起伏，“高壓”之下有說(shuō)不盡的辛酸。

“為什么要選擇這么高的壓力？”氣化裝置主任朱勇細(xì)說(shuō)詳情。始建于上世紀(jì)90年代的該公司合成氨裝置，最早選擇了渣油氣化技術(shù)，“壓力越高，能耗越低，所以選擇了最高壓力”。因?yàn)橹忻蕾Q(mào)易摩擦等原因，項(xiàng)目一度延期，待到工程建設(shè)完工，油價(jià)已經(jīng)超出了產(chǎn)品價(jià)格。歷經(jīng)兩次原料路線改造，該公司不得不選擇8.5兆帕高壓氣化技術(shù)，與后段加工工藝設(shè)備相配套。

從2006年1月11日投料至今，氣化裝置發(fā)生了數(shù)十次非計(jì)劃停工。集團(tuán)公司一位專家一語(yǔ)道破天機(jī)：國(guó)外是理念很好，設(shè)備也不錯(cuò)，可是沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

技術(shù)五花八門，聯(lián)鎖密如蛛網(wǎng)，中國(guó)煤化工企業(yè)成了外國(guó)人的試驗(yàn)廠，交了高昂的專利費(fèi)，卻給外國(guó)人的技術(shù)工業(yè)化買單。

朱勇算了一筆賬，合成氨裝置如果開車不穩(wěn)，一天的損失高達(dá)20萬(wàn)至80萬(wàn)元，穩(wěn)產(chǎn)是生存的關(guān)鍵。

走近氣化裝置磨煤廠房的棒磨機(jī)，說(shuō)話得大聲吼才能聽得見。這臺(tái)直徑3.3米、長(zhǎng)5.8米的龐然大物，以740轉(zhuǎn)/小時(shí)的速度“轟隆隆”運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)置總重約70噸的鋼棒旋轉(zhuǎn)擠壓，將煤塊磨成細(xì)細(xì)的粉末。大直徑、大重量、高負(fù)荷，決定了它運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)過大，投產(chǎn)之初經(jīng)常振脫儀表連接線，引起聯(lián)鎖跳車。技術(shù)人員經(jīng)過反復(fù)觀察研究，發(fā)現(xiàn)廠房基礎(chǔ)澆注慣用的方法造成基礎(chǔ)不牢，將基礎(chǔ)重新改造加固，解決了問題。

氣化系統(tǒng)過去有20多個(gè)聯(lián)鎖，1個(gè)出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)就會(huì)引起系統(tǒng)跳車，有沒有考慮過摘聯(lián)鎖？朱勇說(shuō)，通過這些年來(lái)持續(xù)進(jìn)行工藝、設(shè)備改進(jìn)，“不僅沒摘，而且根據(jù)氣化爐燒嘴壽命短的特點(diǎn)，增加了燒嘴聯(lián)鎖”，推進(jìn)裝置連續(xù)穩(wěn)定。

“曬個(gè)太陽(yáng)就跳?！?，這個(gè)“奇聞”真實(shí)地發(fā)生在高壓煤漿泵上。技術(shù)人員長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn)，進(jìn)口高壓煤漿泵的油系統(tǒng)每遇氣溫較高、陽(yáng)光強(qiáng)烈照射時(shí)段，油壓會(huì)快速增大，造成超壓保護(hù)安全閥前油壓異常，操作人員必須定期手動(dòng)卸壓，影響穩(wěn)定運(yùn)行。2012年，他們對(duì)這臺(tái)設(shè)備進(jìn)行改造，治愈了頑癥。

早在2003年，該公司合成氨系統(tǒng)進(jìn)行煤氣化改造初步設(shè)計(jì)時(shí)，該公司領(lǐng)導(dǎo)就要求氣化爐燒嘴、高壓煤漿泵等國(guó)產(chǎn)化率必須達(dá)到50%以上。在高壓煤漿泵的選擇上，該公司分別訂購(gòu)了1臺(tái)進(jìn)口設(shè)備和1臺(tái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備。裝置投產(chǎn)后，裝置技術(shù)人員與設(shè)備生產(chǎn)廠家保持溝通聯(lián)系，共同推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)提升。事實(shí)證明，國(guó)貨較進(jìn)口貨看似“粗笨”，但堅(jiān)固耐用，故障率小。該公司正在建設(shè)的9萬(wàn)噸/年制氫裝置中，高壓煤漿泵國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)100%。核心部件氣化爐燒嘴的國(guó)產(chǎn)化率將提高到80%。

2006年，該公司檢驗(yàn)部相關(guān)負(fù)責(zé)人王立新建議，將苯胺裝置一級(jí)處理后的廢水送合成氨制水煤漿，緩解生化處理壓力，減少合成氨裝置用水。這條建議被納入集團(tuán)公司科技攻關(guān)十條龍項(xiàng)目——南化水污染綜合治理項(xiàng)目，作為子項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施，每小時(shí)消化廢水20噸。同時(shí)，該公司與北化院專家聯(lián)手攻關(guān)，治理煤化工廢水的項(xiàng)目已進(jìn)入工程建設(shè)后期。該公司煤化工裝置將在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)廢水零排放，對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)展綠色煤化工有重大意義。

技術(shù)連接促成煤化工走向現(xiàn)實(shí)

2012年6月21日，中國(guó)石化“十條龍”技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目——揚(yáng)子石化煤氣化項(xiàng)目正式開工。該項(xiàng)目采用中國(guó)石化與華東理工大學(xué)合作開發(fā)的“單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化技術(shù)”，資源轉(zhuǎn)化率更高，也更加低碳環(huán)保，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。根據(jù)規(guī)劃，該項(xiàng)目年產(chǎn)一氧化碳25萬(wàn)噸，羥基合成氣8.39萬(wàn)噸，氫氣4.2564萬(wàn)噸。

天然氣價(jià)格漲不漲？什么時(shí)間漲？氣價(jià)變化讓人們的神經(jīng)緊繃，作為天然氣大用戶的揚(yáng)子石化同樣不輕松。按媒體披露的江蘇省氣價(jià)調(diào)價(jià)方案，天然氣調(diào)價(jià)后，揚(yáng)子石化現(xiàn)有合成氣裝置就將無(wú)利可賺，再有風(fēng)吹草動(dòng)，這一承擔(dān)著向合資企業(yè)揚(yáng)子石化碧辟有限公司供應(yīng)一氧化碳的裝置就可能虧損。煤氣化裝置的建成，就成為天然氣調(diào)價(jià)后資源結(jié)構(gòu)調(diào)整的優(yōu)選方案，這也是揚(yáng)子石化建設(shè)煤氣化示范裝置的一個(gè)重要促成因素。

該項(xiàng)目采用的技術(shù)濃縮進(jìn)了中國(guó)石化具有自主技術(shù)產(chǎn)權(quán)的核心設(shè)備——“東方爐”，實(shí)現(xiàn)了煤的加壓連續(xù)進(jìn)料，高溫液態(tài)排渣。這項(xiàng)技術(shù)拓寬了原料煤種的使用范圍，具有氣化壓力高、氣化效率高、氧耗和煤耗低、單系列生產(chǎn)能力大、環(huán)境影響更小等優(yōu)點(diǎn)，有效地提高了煤炭的利用率，是目前能源和化工領(lǐng)域的高新技術(shù)。設(shè)計(jì)目標(biāo)是碳轉(zhuǎn)化率、有效氣體收率達(dá)到世界最先進(jìn)的粉煤氣化裝置殼牌同樣水平，投資更省，工藝更加簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)更加方便，而消耗則比德士古水煤漿法更低，并把傳統(tǒng)的氮?dú)廨斔透臑檠b置副產(chǎn)二氧化碳?xì)怏w輸送，處于領(lǐng)先水平。中國(guó)石化集合設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工、生產(chǎn)集成優(yōu)勢(shì)，在揚(yáng)子石化建設(shè)50萬(wàn)噸/年煤氣化示范項(xiàng)目中探索中國(guó)石化煤氣化專有技術(shù)，為煤化工發(fā)展提供支持。

揚(yáng)子石化承擔(dān)了多個(gè)煤化工技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，已經(jīng)成為中國(guó)石化重要的煤化工技術(shù)中試基地。2012年12月，揚(yáng)子石化20萬(wàn)噸/年甲苯甲醇甲基化（MTX）裝置和5000噸/年甲醇制丙烯（SMTP）工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)裝置分別開車成功。2013年1月，由中國(guó)石化寧波工程公司、寧波技術(shù)研究院與華東理工大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化（SE）技術(shù)工業(yè)化示范裝置氣化爐（SE-東方爐）制造完成，示范裝置也在揚(yáng)子石化廠區(qū)內(nèi)。

新技術(shù)開發(fā)正為揚(yáng)子石化綠色低碳發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

甲醇制烯烴技術(shù)開花結(jié)果

甲醇制烯烴是煤制烯烴的關(guān)鍵步驟，是現(xiàn)代煤化工的標(biāo)志性技術(shù)。甲醇制烯烴工藝由甲醇轉(zhuǎn)化單元和輕烴回收單元組成，在甲醇轉(zhuǎn)化單元中通過流化床反應(yīng)器將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴，再進(jìn)入烯烴回收單元中將輕烯烴回收，得到成品乙烯、丙烯，副產(chǎn)品為碳四、碳五及以上組分和燃料氣。這一技術(shù)對(duì)高效、清潔利用煤炭資源，緩解甲醇產(chǎn)能過剩局面，延伸煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展有重要作用。我國(guó)煤炭資源充足，發(fā)展煤制烯烴產(chǎn)業(yè)是替代石油的有效途徑。

2006年12月，燕山石化與中國(guó)石化工程建設(shè)公司、上海石化院承擔(dān)了100噸/天甲醇制烯烴(S-MTO)中試技術(shù)開發(fā)的攻關(guān)任務(wù)。S-MTO中試裝置2007年3月開始建設(shè)，同年10月31日中交，創(chuàng)造了同類裝置建設(shè)的最快紀(jì)錄，并于11月4日投甲醇進(jìn)料一次開工成功，成為當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的最大的MTO裝置。這一技術(shù)已在中原石化開花結(jié)果。

中原石化60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴示范裝置于2011年10月9日打通全流程，產(chǎn)出合格產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)裝置安全、環(huán)保、全面投料開車一次成功；2012年6月完成消缺改造，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)要求，7月實(shí)現(xiàn)了裝置達(dá)標(biāo)并進(jìn)行了標(biāo)定；消缺檢修后開車至今裝置持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行，負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)能力的108%。這意味著我國(guó)自主研發(fā)的煤制烯烴工藝S-MTO技術(shù)步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)模，也標(biāo)志著中國(guó)石化長(zhǎng)期依靠輕烴石腦油裂解制乙烯的工業(yè)化單一路線將成為歷史。

中原石化60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴裝置主要包括：新建一套60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴裝置，可生產(chǎn)10萬(wàn)噸/年乙烯、10萬(wàn)噸/年丙烯；將下游現(xiàn)有聚乙烯裝置挖潛改造到26萬(wàn)噸/年；新建一套10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置。中原石化60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴項(xiàng)目是中國(guó)石化重要科技攻關(guān)項(xiàng)目之一，采用中國(guó)石化自主研發(fā)的S-MTO工藝技術(shù)，主要設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，共申請(qǐng)專利150多項(xiàng)，并建有相應(yīng)的下游產(chǎn)品加工裝置。S-MTO工藝技術(shù)，由甲醇轉(zhuǎn)化（反再）部分和輕烯烴回收部分組成，動(dòng)靜設(shè)備總量310臺(tái)（套）；聚乙烯裝置采用自主開發(fā)的超冷凝技術(shù)挖潛改造，新建聚丙烯裝置采用中國(guó)石化開發(fā)的第二代環(huán)管聚合技術(shù)。

裝置開車以來(lái)，因?yàn)槊撘彝樗敎囟炔▌?dòng)較大，裝置達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行。以車間主管工藝師關(guān)清海為主的攻關(guān)小組夜以繼日地投入了戰(zhàn)斗，他們和操作人員一起，從進(jìn)料量、出料量、回流量和塔釜加熱入手，一點(diǎn)一點(diǎn)地調(diào)整，大膽試驗(yàn)，使裝置實(shí)現(xiàn)了滿負(fù)荷運(yùn)行。