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 苯乙烯單體(SM)是重要的有機化工原料，是僅次于PE、PVC、EO 的第四大乙烯衍生產品，應用極為廣泛。其下游產品——聚苯乙烯的產量在合成樹脂中位居第四。近年來，隨著聚苯乙烯應用的增長，苯乙烯單體的工業需求也急劇增加。然而，我國大型苯乙烯裝置技術長期依賴國外，30萬噸/年及以上規模的苯乙烯裝置全部應用國外技術。開發技術先進的大規劃化苯乙烯技術對于推動民族產業發展，解決大型苯乙烯裝置技術領域“卡脖子”問題具有重要意義。

　　常州瑞華化工工程技術股份有限公司在國內苯乙烯技術的既有基礎上，面壁十年圖破壁，開發出新型大型化反應器以及獨具特色的高溫管線工程處理技術，主要技術指標達到國內領先水平。特別是30萬噸/年苯乙烯成套技術裝置的成功穩定運行，推動了國產大型苯乙烯成套技術的進步。

　　打破壟斷 首套國產化大裝置獲成功

　　瑞華公司從2007年4月起致力于苯乙烯國產化工藝技術的研發推廣，并在10年前提出將大型化苯乙烯成套技術研發作為長期任務，以保持苯乙烯技術研發的持續性。在公司科技研發帶頭人、董事長徐志剛博士的帶領下，來自國內的一大批研發精英齊聚江蘇常州，經過不懈努力，成功開發出具有自主知識產權的苯乙烯新技術。2008年，公司簽下山東玉皇化工有限公司20萬噸/年苯乙烯項目。該項目建成投產后，公司又于2013年承接新陽科技集團有限公司60萬噸/年乙苯及30萬噸/年苯乙烯成套技術工業應用項目，并于2016年5月一次開車成功——這是我國首套大型國產化苯乙烯成套技術項目。

　　2019年7月10日，新陽科技60萬噸/年乙苯及30萬噸/年苯乙烯成套技術工業應用項目在北京通過中國民營科技促進會組織的科技成果評價。與會專家一致認為，該成套技術具有自主知識產權，技術水平達到國內領先，經濟效益和社會效益顯著。專家組認為，該項目開發了低能耗液相烷基化乙苯合成和高真空、低水比乙苯絕熱脫氫反應工藝，設計了獨特的乙苯脫氫高溫系統處理方案，形成了30萬噸/年苯乙烯成套新技術;設計了脫氫反應器、乙苯過熱器和中間換熱器等關鍵設備，提高苯乙烯產能10%，延長了設備運行周期，裝置運行穩定;裝置實現物耗1.0555噸(苯+乙烯)/噸苯乙烯，能耗208.9千克標油/噸苯乙烯，與國標GB32053-2015的先進指標相比，能耗降低21%;經常州市產品質量監督檢驗所檢驗，苯乙烯純度達到99.9%，優于國標GB/T3915-2011優級品99.8%的指標。

　　據徐志剛介紹，目前國內苯乙烯裝置總能耗一般約為280千克標油/噸苯乙烯，總物耗一般為1.075噸(苯+乙烯)/噸苯乙烯，而先進苯乙烯技術總能耗一般為180千克標油/噸苯乙烯左右，總物耗一般為1.06噸(苯+乙烯)/噸苯乙烯，以30萬噸/年苯乙烯裝置為例，由于該成套技術達到業內領先水平，能耗物耗降低，每年可以節省成本費用約8000萬人民幣左右。

　　徐志剛告訴記者，應用國內技術建設的苯乙烯裝置，特別是早期建設的，存在能耗物耗高、經濟效益差等問題。在該成套技術開發成功之前，我國30萬噸/年及以上規模的苯乙烯裝置全部應用國外技術。新陽科技30萬噸/年苯乙烯項目投產后運行良好，至成果評價時已經連續3年多實現了長滿優穩定運行，各項性能指標優異，成為國內苯乙烯技術建設應用規模最大、運行業績最優的裝置。

　　“截至目前，公司先后承擔了24套苯乙烯項目，總產能超過400多萬噸，最近幾年簽訂了7套大型苯乙烯項目，合計產能200萬噸，其中多套30萬~45萬噸/年項目在建。”徐志剛告訴記者，首套40萬噸/年苯乙烯成套技術裝置建設目前已經接近尾聲，或將于今年8月建成中交。

通過專家評價的首套大型苯乙烯成套技術裝置外景

　　投入巨資 大型成套技術研發成果豐

　　據徐志剛介紹，該公司十分重視企業的科技創新與研究工作，每年都要投入占當年營業收入的15%的資金用于項目技術的研發和攻關，僅苯乙烯成套技術項目研發，近年來就已投入4600萬元，并獲得20多項專利。

　　目前，30萬噸年苯乙烯成套技術已向多家石化公司轉讓，已經建設完成的30萬噸/年苯乙烯裝置均一次開車成功，裝置運行穩定，各項技術指標達到設計值。新陽科技集團有限公司的60萬噸/年乙苯及30萬噸/年苯乙烯裝置，于2016年5月一次開車成功，該裝置能耗物耗達到國際領先水平，成為國內苯乙烯技術建設應用最大規模及最優運行業績裝置。

　　徐志剛說，該成套技術主要應用在烯烴與芳烴的烷基化、飽和烴脫氫領域，主要推廣應用對象為乙苯苯乙烯生產裝置，其他類似的烷基化及飽和烴脫氫也可應用該工藝技術，例如甲基苯乙烯、α甲基苯乙烯、二乙烯基苯等裝置。

　　徐志剛表示，包括苯乙烯在內的不飽和芳烴在國內需求量大，我國苯乙烯一直處于供不應求的狀態，每年進口大量的苯乙烯單體產品。在國際上，特別是東南亞地區苯乙烯資源緊缺的國家，推廣應用具有中國自主知識產權的大型苯乙烯成套技術也有廣闊市場空間。目前，公司正在逐步研發完善40萬噸、50萬噸、60萬噸苯乙烯成套工藝技術項目，未來還將啟動80萬噸/年項目，打造世界一流的超大型化苯乙烯成套技術，以先進技術滿足國內外市場需求。

公司技術團隊進行研發工作

　　攻堅克難 破解多項技術難點與瓶頸

　　據介紹， 該成套技術的研發及其在新陽科技60萬噸/年乙苯及30萬噸/年苯乙烯項目應用過程中，研發人員攻克了乙烯冷儲汽化及供應問題，解決了在低苯烯比條件下烴化反應乙苯選擇性不高、副產物多、能耗大的問題，以及低溫位熱量回收及利用、高真空反應、高溫系統穩定性等方面的技術難點和工藝瓶頸。

　　一是采用冷量回收工藝。低溫乙烯的冷量利用10℃的冷凍水回收，增壓氣化至4.0MPa的同時，冷凍水吸收冷量降溫至5℃。該冷凍水可以應用到苯乙烯裝置的冷凍水換熱器，可滿足30萬噸/年苯乙烯裝置冷凍水需要。根據乙烯來源不同，設置不同增壓汽化方式，通過動態模擬解決系統穩定性，為乙苯裝置提供穩定原料供應。

　　二是設計烴化反應工藝溫度為210~250℃，可以回收更多高品位蒸汽，乙烯空速0.8h-1、苯烯比3.5、8段催化劑床層反應工藝、催化劑選擇孔徑高度集中的EBZ-500分子篩催化劑、設計成分布密度高的乙烯分布器，減少乙烯齊聚反應，提高乙苯選擇性。而且設置保護反應器工藝技術，在保護反應器對反應物料雜質進行處理，保證主反應器的穩定運行;原料苯可以使用加氫苯為原料，降低生產成本。烴化反應器采用8段反應床層，按照單段反應器床層苯烯比28設置，那么總的烴化反應苯烯比3.5，增加反應出料乙苯濃度至30%左右，減少分離能耗及循環苯泵電耗，反應器段間廢熱鍋爐采用串級控制方案，無切斷閥門，反應系統壓降低，進入反應系統原料的增壓能耗低。

　　三是低溫位熱量回收及利用采用低溫冷卻水冷凝工藝，結合苯乙烯裝置乙苯汽化器的氣化壓力優化，在滿足脫氫反應系統前提下，采用低壓降設備，將乙苯汽化器的操作壓力控制在80kPaA，可以使用140KPaA蒸汽作為一次配氣，該一次配氣即為乙苯單元回收140kPaA蒸汽。回收該蒸汽的實施方法為降低設備壓降，提高冷凝溫度，通過換熱器優化設計，副產140kPaA蒸汽，30萬噸/年乙苯裝置副產140kPaA蒸汽3噸/小時。

　　四是開發了高真空反應系統，在不降低壓縮機入口壓力的情況下，保持第二反應器出口壓力35kPaA，反應系統壓降16kPaA，保證乙苯脫氫反應性能，為國內首套高真空低水比脫氫反應系統。

　　五是能夠有效保證高溫系統(主要包括第一脫氫反應器、第二脫氫反應器、中間換熱器、加熱爐、乙苯過熱器、靜態混合器、預混合器等設備及相關連接的高溫管線)的穩定性，為苯乙烯裝置連續穩定運行打好基礎。該成套技術工藝包針對乙苯脫氫反應高溫系統的熱應力問題有創造性解決方案。將中間換熱器采用單獨設置方式，并將高溫系統的熱應力問題分解為水平方向及豎直方向。水平方向通過反應器及中間換熱器的優化設計，使得第一脫氫反應器出口管口與中間換熱器進口管口在同一水平線上，管口之間設置相應的高溫膨脹節來處理水平熱應力，膨脹節不易損壞;在豎直方向，第一脫氫反應器與中間換熱器設備筒體溫度基本相同，設備的膨脹量基本相同，而且設備裙座放置在同一高度，各裙座至管口的高度一致，膨脹的起始位置相同，解決豎直方向的應力問題。中間換熱器底部出口通過U型管道連接第二脫氫反應器，U型管道的水平段通過膨脹節解決水平熱應力，豎直方向的U型管道溫度相同，金屬膨脹量也相同，高溫系統十分穩定。

30萬噸苯乙烯裝置全景

　　產學研用 合作攻關各類新技術產業

　　瑞華公司一直注重科技創新，并大力推進產學研用合作。

　　自2012年起，公司就與北京化工大學簽訂了實驗室合作共建協議，建設了化學化工實驗室，配置10余套固定床反應裝置、等溫床反應裝置，5臺氣相色譜儀、液相色譜儀等分析測試儀器，2套20L聚合反應釜，1套降膜流體力學測試試驗裝置，以及其它理化分析與實驗設備完備。隨后，公司又與常州大學合作，開設常州大學圖書館資料查詢通道，依托常州大學分析測試中心對實驗特殊分析進行支持，并在二乙烯基苯、順酐、丁烷異構化等項目上開展產學研相關合作。公司還與上海交大合作建立催化劑中試試驗平臺，對開發的新型催化劑進行試生產試驗，以解決生產放大問題。

　　近年來，該公司還與華東理工大學在C4-NMP氣液相平衡研究、高濃度對二甲苯結晶過程研究等多個科研項目中進行合作，進而開發了對二甲苯的結晶精制技術，形成了12萬噸/年的對二甲苯結晶精制成套技術工藝包，并以該技術建設了12萬噸/年對二甲苯結晶精制裝置。

　　2019年，公司與中國工程院院士，華東理工大學教授、博導，化學工程聯合國家重點實驗室學術委員會主任袁渭康合作成立了院士工作站，合作開發HOPO工藝，促進環氧丙烷生產技術進步。

　　目前，公司3000平方米的研發中心已啟動建設，將供各科研項目研究使用。其中，一期工程投資逾500萬元，將建設多普勒激光測速系統、高溫熔鹽工程力學測試系統，并在此基礎上，增強公司產品開發和系統整合能力。

公司下屬的裝備制造基地

　　公司簡介

　　常州瑞華化工工程技術股份有限公司成立于2007年，坐落于常州市武進區科教城，是一家從事石油化工領域的工程與技術服務的專業公司。公司擁有多項專利技術，2010~2018年一直被命名為國家高新技術企業，業務涵蓋化工新技術研發，化工工藝及工程設計、工程管理、專利設備的設計及制造、技術服務。公司與國內外多家大型石油化工企業建立了良好的業務往來，并與工程公司、專利商、各行業協會及大型設計院、研究院建立了穩固的合作關系。

　　2016年，公司啟動新三板上市計劃，并于2018年7月正式掛牌新三板(瑞華技術872869)。公司現有員工33人，其中30人為技術開發人員，均為本科以上學歷，其中碩士以上學歷16人。此外，公司十分注重知識產權保護，已申請及授權專利達50余項。