技術(shù)創(chuàng)新開辟高質(zhì)量發(fā)展新天地
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2021/9/8 7:16:32
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——三個(gè)維度透視中國石油兩大乙烷制乙烯項(xiàng)目
剛剛過去的8月，中國石油兩套利用自主技術(shù)建成的乙烷制乙烯裝置相繼投產(chǎn)。這是我國首次利用自主技術(shù)建成的乙烷制乙烯項(xiàng)目，對(duì)于推動(dòng)國家能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、打造石油化工行業(yè)新競爭優(yōu)勢具有重大意義。
科技自強(qiáng)
中國石油乙烷制乙烯項(xiàng)目的投產(chǎn)，標(biāo)志著我國大型乙烯成套技術(shù)達(dá)到新的高度。
過去幾十年間，擁有自主技術(shù)的大乙烯裝置，一直是中國煉化行業(yè)的愿景目標(biāo)。
長期以來，我國乙烯裝置的重要設(shè)備、技術(shù)都需從國外引進(jìn)。上世紀(jì)70年代開始，以寰球工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)為代表的一大批中國技術(shù)人員開啟了乙烯技術(shù)的探索之路。通過不斷學(xué)習(xí)、探索，寰球工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)在完成多個(gè)小型乙烯裝置的建設(shè)基礎(chǔ)上，又先后承擔(dān)了集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)——大型乙烯成套技術(shù)開發(fā)的一、二期項(xiàng)目和國家“‘十二五’科技支撐計(jì)劃”等技術(shù)攻關(guān)工作。其自主研發(fā)的乙烯成套技術(shù)成功在大慶120萬噸/年乙烯改擴(kuò)建工程中得到應(yīng)用，奠定了中國石油在百萬噸級(jí)乙烯裝置成套技術(shù)界的地位，之后陸續(xù)應(yīng)用于國能集團(tuán)（原神華集團(tuán)）、山東魯清、廣東石化等系統(tǒng)內(nèi)外大型乙烯項(xiàng)目，大大提升了中國乙烯技術(shù)的能力。
這一路有多難，從獨(dú)山子石化公司副總工程師吳利平博士的話中可見一斑：“乙烯裝置的復(fù)雜程度僅次于核電。”
2017年，中國石油開展大型乙烯重大專項(xiàng)二期項(xiàng)目，寰球工程開始了乙烷制乙烯成套技術(shù)的研發(fā)工作。2019年，中國石油上馬了蘭州石化長慶、獨(dú)山子石化塔里木兩個(gè)乙烷制乙烯工程。寰球工程采用EPC總承包模式，經(jīng)過兩年的設(shè)計(jì)與建設(shè)，使兩個(gè)項(xiàng)目提前投產(chǎn)。項(xiàng)目采用的乙烷制乙烯技術(shù)，是對(duì)已有“大型乙烯裝置成套工藝技術(shù)”的又一次深化和提升，填補(bǔ)了國內(nèi)純乙烷裂解制乙烯技術(shù)的空白。
值得一提的是，以投資額比例計(jì)，這兩個(gè)項(xiàng)目的國產(chǎn)率高達(dá)93%左右。
在設(shè)備技術(shù)依賴引進(jìn)的時(shí)期，國內(nèi)企業(yè)普遍面臨著關(guān)鍵技術(shù)受制于人的困境。一是價(jià)格奇高，有的設(shè)備進(jìn)口價(jià)是自主研發(fā)價(jià)格的3倍以上，技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)高達(dá)數(shù)倍。二是技術(shù)保護(hù)。以乙烯的核心技術(shù)裂解組分預(yù)測軟件為例，國外公司不肯出售此項(xiàng)技術(shù)，引進(jìn)技術(shù)時(shí)得到的是計(jì)算結(jié)果，我們不掌握計(jì)算過程。
中國石油成功開發(fā)的乙烷制乙烯技術(shù)工藝包，不僅讓中國的乙烯行業(yè)擺脫了國外公司的制約，而且在關(guān)鍵技術(shù)上達(dá)到世界先進(jìn)水平，在乙烯行業(yè)開啟了國內(nèi)先河。
“對(duì)我們來說，兩個(gè)乙烷制乙烯項(xiàng)目的成功投產(chǎn)，不僅是向集團(tuán)公司交出的又一張漂亮的答卷，更是將公司發(fā)展融入集團(tuán)公司和國家大局的體現(xiàn)�！卞厩蚬こ谈笨偨�(jīng)理張來勇如是說。
轉(zhuǎn)型升級(jí)
乙烯原料多樣化，成為提升乙烯產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，調(diào)整行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效途徑，有助于中國從化工大國向化工強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。
乙烯被稱為“材料之母”，目前75%的石化產(chǎn)品是以它為基礎(chǔ)生產(chǎn)加工而成。提升乙烯產(chǎn)量，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是中國發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè)的重要任務(wù)之一。
當(dāng)今中國已成為世界第二大乙烯生產(chǎn)國，2020年國內(nèi)乙烯產(chǎn)能3518萬噸，仍無法滿足市場需求，同年乙烯當(dāng)量消費(fèi)量高達(dá)5742萬噸，自給率僅為54%，大量乙烯下游產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。
寰球工程工藝部主任孫長庚介紹：“乙烷制乙烯是國際乙烯行業(yè)實(shí)現(xiàn)原料輕質(zhì)化的一次重大升級(jí)。與傳統(tǒng)的石腦油等原料制乙烯相比，乙烷制乙烯具有乙烯收率高、流程短、成本低、能耗低的優(yōu)勢，乙烷為原料的優(yōu)勢顯而易見。在剛剛投產(chǎn)的兩個(gè)乙烷制乙烯項(xiàng)目中，乙烯收率可由液體原料的30%左右提高到80%，成本降低約30%，使得乙烯行業(yè)向高效益、高產(chǎn)出比邁進(jìn)，助力中國石油高質(zhì)量發(fā)展�！�
2020年，美國的乙烯生產(chǎn)原料有82%來自乙烷。乙烷的有效應(yīng)用，使得美國成為僅次于中東的第二大成本競爭地區(qū)。
中國經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院化工市場研究專家費(fèi)華偉介紹，目前國內(nèi)只有中國石油具備自產(chǎn)乙烷資源，其他企業(yè)的乙烷仍依賴進(jìn)口。按照上半年的進(jìn)口數(shù)據(jù)來看，全年進(jìn)口量估計(jì)將達(dá)到200萬噸。
為實(shí)現(xiàn)乙烷自給，中國石油充分利用了一體化的資源優(yōu)勢，在長慶油田和塔里木油田建設(shè)了天然氣分離乙烷項(xiàng)目，每年可穩(wěn)定供給乙烷超過180萬噸，實(shí)現(xiàn)了乙烷制乙烯項(xiàng)目從技術(shù)、工程設(shè)計(jì)、施工到原料提供再到生產(chǎn)運(yùn)營全流程自主。
這是企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源最大化利用和價(jià)值鏈提升的舉措。長慶油田（榆林）油氣有限公司總經(jīng)理、黨委書記丁輝告訴記者，長慶油田上古天然氣處理總廠向蘭州石化長慶乙烷制乙烯項(xiàng)目提供乙烷，使得每年商品天然氣減少約10億立方米，年油氣當(dāng)量和銷售收入?yún)s大大增加。
中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院化工市場研究專家高振宇認(rèn)為，兩個(gè)乙烷制乙烯項(xiàng)目投產(chǎn)，標(biāo)志著我國乙烯工業(yè)進(jìn)入新發(fā)展階段，在原料輕質(zhì)化、低碳化、綠色化發(fā)展方面取得明顯進(jìn)步。在北美與中東等地乙烷產(chǎn)量不斷提升的背景下，為充分利用海外低價(jià)乙烷資源，我國乙烷制乙烯也要進(jìn)一步擴(kuò)能，未來將成為我國乙烯產(chǎn)業(yè)重要的組成部分。在豐富我國乙烯工業(yè)原料的同時(shí)，充分提高了我國乙烯工業(yè)的競爭力，對(duì)下游產(chǎn)業(yè)提高國際競爭力起到重要作用。
綠色發(fā)展
“雙碳”目標(biāo)之下，中國石油乙烷制乙烯項(xiàng)目，從源頭到產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)全程清潔，以實(shí)際行動(dòng)，服務(wù)國家發(fā)展大局，助力中國建設(shè)生態(tài)文明的千年大計(jì)。
“廢氣超低排放，廢水近零排放，固廢資源化利用�！倍嗉抑髁髅襟w對(duì)中國石油兩個(gè)乙烷制乙烯項(xiàng)目的報(bào)道中用到這句話，重點(diǎn)突出了綠色低碳的清潔生產(chǎn)理念。
項(xiàng)目從最初的設(shè)計(jì)開始，就充分考慮了環(huán)保要求。寰球工程開發(fā)了裂解爐煙氣脫硝技術(shù)，并首次使用了中國石油自主開發(fā)的脫硝催化劑，使裂解爐煙氣中排放的氮氧化物濃度遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，比現(xiàn)有常規(guī)乙烯裝置降低70%，二氧化碳排放量、年綜合能耗均可達(dá)到世界先進(jìn)水平。
兩個(gè)項(xiàng)目的廢氣排放源均安裝了在線監(jiān)測設(shè)施，廠界上下風(fēng)向和廠區(qū)內(nèi)安裝多套無組織排放在線監(jiān)測設(shè)施，可保證CEMS在線監(jiān)測煙氣，保證裝置在正常、清焦、熱備等各工況下均實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)無異味工廠目標(biāo)。
塔里木乙烯廢堿處理采用寰球公司開發(fā)的先進(jìn)的濕式高溫氧化工藝，廢堿液經(jīng)過預(yù)處理和深度處理后，送至循環(huán)水廠或除鹽水站回用，廢水回用率95%以上，實(shí)現(xiàn)近零排放。
“開發(fā)技術(shù)、做工程，不僅要滿足企業(yè)生產(chǎn)需要，更要順應(yīng)時(shí)代需求。作為國家示范工程的兩個(gè)乙烷制乙烯項(xiàng)目，不僅采用了寰球工程開發(fā)的國內(nèi)首套自主技術(shù)，而且裝備和材料基本上都是國內(nèi)供給的，具有很強(qiáng)的示范效應(yīng)。項(xiàng)目從技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計(jì)到建設(shè)，始終貫徹綠色低碳理念，這也是對(duì)社會(huì)、對(duì)子孫后代負(fù)責(zé)�！睆垇碛抡f。
以蘭州石化長慶乙烷制乙烯項(xiàng)目為例，80萬噸/年乙烯產(chǎn)量可產(chǎn)出約4萬噸99.9%純度氫氣。因此，除了生產(chǎn)過程的綠色清潔，項(xiàng)目還綜合考慮制定了副產(chǎn)品氫氣的利用規(guī)劃。
過去兩年時(shí)間，中國大型國有能源企業(yè)在氫產(chǎn)業(yè)方面動(dòng)作頻頻，成立氫能研究所、建設(shè)加氫站……各公司的行動(dòng)釋放出一個(gè)信號(hào)——未來一段時(shí)間，氫能將成為新能源發(fā)展的一個(gè)重要方向。在氫能成為“時(shí)代寵兒”的今天，中國石油乙烷制乙烯項(xiàng)目無疑是扣住了時(shí)代發(fā)展的主旋律。
石油騰飛，科技強(qiáng)國。大型乙烯成套技術(shù)的研發(fā)及升級(jí)，是中國石油對(duì)高質(zhì)量發(fā)展之路的成功探索，也是中國煉化行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)大背景下邁出的關(guān)鍵一步。（來源：中國石油報(bào)）
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