SEI牽頭攻關逆流連續重整新工藝
6月以來,采用逆流移動床連續重整技術的中國海油惠州石化130萬噸/年連續重整裝置和中國石化海南煉化260萬噸/年逆流連續重整裝置相繼成功投產。
“經過25年持續攻關,我們牽頭原創開發的逆流連續重整新工藝,具有完全自主知識產權且整體水平達到國際領先,實現了一項重要基礎工藝的高水平科技自立自強。”該技術第一完成人,中國石化工程建設有限公司(SEI)執行董事、黨委書記吳德飛介紹。
“節能高效新型連續重整成套技術開發及工業應用”獲得中國化工學會2022年度科技進步特等獎,是我國石化工業原創技術的一項重要成果。
從國家需要出發,實現“從0到1”的突破
2020年以前,我國80%以上的連續重整裝置采用引進技術,200萬噸/年及以上規模裝置全部采用國外技術,迫切需要開發高水平自主連續重整成套技術。
1998年起,SEI先后與石科院、清華大學、中國石油大學(北京)等聯合攻關,開展逆流重整反應的試驗研究、催化劑逆流輸送試驗、燒焦動力學模型的研究及新型再生器結構開發等試驗研究工作,同時還開發控制系統。
2009年12月,SEI完成60萬噸/年逆流連續重整工藝包開發;2010年8月,通過中國石化鑒定;2011年11月,在濟南煉化啟動工業化試驗;2013年9月,濟南煉化60萬噸/年逆流移動床連續重整裝置及系統配套工程建成投產,標志著逆流連續重整技術開發應用成功,實現“從0到1”的突破。
2020年12月,中化集團泉州石化260萬噸/年連續重整裝置順利投產,標志著逆流重整系列技術大型化應用成功,實現了國產大型連續重整裝置從無到有的突破,打破了200萬噸/年以上大型連續重整裝置的國外技術壟斷。
截至目前,低碳高效逆流連續重整技術已推廣應用7套,年加工能力達950萬噸,顯著提升了我國連續重整技術水平和競爭力。
從產學研用深度融合出發,發揮企業技術創新主體作用
作為牽頭單位,SEI在逆流連續重整技術試驗研究階段與高校院所進行了一系列工程技術開發,包括獨特的催化劑循環流程和催化劑再生流程;安全、精準、可靠的控制系統;分布性能更優、“死區”更少的重整反應器;可節省鋼材用量20%以上的重整反應爐;低溫熱回收利用技術等,形成了具有鮮明技術特色和優勢的成套逆流連續重整工藝技術。同時,SEI還與清華大學合作開發重整徑向反應器流體分布計算軟件,填補了國內計算連續重整反應器流體力學的空白。
逆流連續重整技術要“走出”實驗室,工業化試驗必不可少。2009年,濟南煉化計劃采用逆流連續重整工藝技術,對30萬噸/年半再生重整裝置進行擴能改造,SEI負責設計60萬噸/年工藝包。
為確保工藝包技術穩妥可靠,SEI抽調專家研究技術細節,開發工藝包,并于2010年8月通過評估鑒定。為確保首套逆流連續重整裝置順利投產,中國石化組織工藝、儀控、設備等專業專家現場指導,精心制定開工方案。SEI項目組派出團隊現場服務,保障了濟南煉化重整裝置一次投料開車成功。
2013年9月27日,世界首套60萬噸/年逆流移動床連續重整裝置建成投產,使我國成為世界上第三個可以在國際市場上商業運作連續重整技術的國家。
從基礎理論研究出發,實現石化工業原創技術突破
“低碳高效逆流連續重整工藝屬國際首創,達到國際領先水平,是我國石化工業原創技術的一項重要成果。”2022年5月13日,在中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定會上,鑒定組如此評價。
聯合攻關團隊基于對連續重整反應化學原理的新認知,國內首創逆流連續重整新工藝,實現催化劑的活性狀態與反應難易程度相匹配,創新開發了逆流連續重整工藝技術、關鍵裝備及熱能耦合節能技術。
“催化劑逆差壓輸送技術實現了催化劑由低壓向高壓輸送,通過獨創的“反應—再生”系統分步式逆差壓分配技術,大幅降低了催化劑輸送難度;無閥料封系統實現了催化劑無閥連續輸送,使催化劑磨損量較傳統技術減少50%以上。”項目技術審定相關負責人表示。
聯合攻關團隊開發重整—芳烴熱能耦合應用節能新技術,通過高效回收芳烴聯合裝置低溫熱產生低壓蒸汽,驅動高轉速、超大功率重整氫氣壓縮機組,首次實現大型重整與芳烴聯合裝置熱能耦合應用,使聯合裝置綜合能耗降低13%,同時,利用熱媒水回收塔頂低溫熱量用于制冷,替代重整裝置再接觸部分的電驅冷凍系統,節省用電。
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