高效環(huán)保芳烴成套技術的開發(fā)成功使我國成為世界上第三個掌握該技術的國家。通過物理化學、催化材料、智能控制、工藝工程等原理與方法的創(chuàng)新,該成套技術達到國際*水平,顯著提升了我國芳烴生產(chǎn)技術水平和國際競爭能力,具有里程碑式的意義。其所制造出的對二甲苯是生產(chǎn)化學纖維的重要原料,也是解決人民穿衣用布的間接材料?;w布料的發(fā)展不僅讓老百姓穿上了五顏六色的衣服,還大大緩解了國人穿衣對棉花的依賴。高效環(huán)保芳烴成套技術開發(fā)及應用項目榮獲2015年度國家科學技術進步特等獎。
上世紀70年代,以對二甲苯為原料生產(chǎn)的“的確良”和“滌卡”,給人民的生活帶來了光鮮和靚麗。但芳烴成套技術是復雜的系統(tǒng)工程,包括原料精制與精餾、芳烴異構與轉(zhuǎn)化、吸附分離等工藝及工程技術,系統(tǒng)集成度高,開發(fā)難度大,之前僅有美國和法國2家著名公司所掌握,技術壁壘非常之高。我國對二甲苯自給率僅為50%,一個重要的原因是芳烴生產(chǎn)技術長期依賴進口,技術費用昂貴,產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人。
為了開發(fā)出自主的芳烴成套技術,從1972~2008年的30余年里,中國石化與中科院及有關高校開展了合作研究,為芳烴技術發(fā)展奠定了基礎。2003年以來,科技部、中國石化通過“973”項目“十條龍”重大科技攻關等形式持續(xù)支持芳烴技術開發(fā)。2009年,中國石化專門成立了芳烴成套技術攻關組,組織2000多名技術人員聯(lián)合攻關。經(jīng)過40余年的努力,中國石化成功開發(fā)出具有完整自主知識產(chǎn)權的高效環(huán)保芳烴成套技術。
高效環(huán)保芳烴成套技術顯著提高了產(chǎn)品分離和芳烴資源利用效率,大幅節(jié)能降耗、減少固廢排放,實現(xiàn)了五大創(chuàng)新:一是首創(chuàng)原料精制綠色新工藝。以化學反應替代物理吸附,實現(xiàn)了原理創(chuàng)新,精制劑壽命延長40~60倍,固廢排放減少98%;二是首創(chuàng)芳烴高效轉(zhuǎn)化與分離新型分子篩材料。重芳烴轉(zhuǎn)化能力提高70%~80%,資源利用率提高5%,吸附分離效率提高10%;三是集成創(chuàng)新控制方法實現(xiàn)智能控制。實現(xiàn)短時間大流量變化的快速調(diào)控,吸附塔壓力波動幅度顯著降低,確保了裝置長周期本質(zhì)安全與高效精準運行;四是首創(chuàng)芳烴聯(lián)合裝置能量深度集成新工藝。裝置運行實現(xiàn)由“需要外部供電”到“向外部輸送電”的歷史性突破,單位產(chǎn)品綜合能耗降低28%;五是創(chuàng)新設計方法與制造工藝,實現(xiàn)了關鍵裝備“中國創(chuàng)造”。創(chuàng)新設計并建造了世界規(guī)模*大的單爐膛芳烴加熱爐和多溢流板式芳烴精餾塔,*開發(fā)了新型結構的吸附塔格柵專利設備,流體混合與分配均勻性顯著提高。
該成套技術顯著降低了芳烴的能耗物耗。與國內(nèi)同期開工裝置相比,采用該成套技術生產(chǎn)的單位產(chǎn)品能耗降低28%,環(huán)保監(jiān)測指標全面優(yōu)于*新國家標準,具有明顯競爭優(yōu)勢。該項目的實施還成功帶動了吸附劑、催化劑、化工裝備等相關化工領域的發(fā)展,該項目95%的設備實現(xiàn)了自主設計與建造,推動了流程制造業(yè)發(fā)展。
發(fā)展芳烴項目是經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的需要,事關國計民生。如今,我國約65%的紡織原料、80%的飲料包裝瓶原料都來源于對二甲苯。
相關院士和*對中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術給予了高度評價。認為芳烴成套技術成功開發(fā)是石油化工技術的里程碑,項目在工藝、工程裝備、控制方法與系統(tǒng)、吸附與催化材料等方面取得多項重大創(chuàng)新與突破,處于國際*水平,具有重要推廣應用價值。
迄今為止,高效環(huán)保芳烴成套技術累計獲得多項國內(nèi)外專利授權,形成了完整自主知識產(chǎn)權。該項目自主開發(fā)的成套技術工藝包、工程設計和管理軟件等,使我國不僅成為成套技術專利商,還成為工程建設EPC承包商。
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