【新聞故事】密閉除焦技術為煉廠披上綠裝

6月7日10點30分，廣州（洛陽）工程總承包建設的北海煉化120萬噸/年延遲焦化裝置焦炭塔B塔實現(xiàn)成功除焦，黝黑的石油焦通過螺旋提升機、皮帶機被源源不斷地送往堆場，等待密閉裝車外運。不僅標志著北海煉化密閉除焦項目投產成功，而且還標志著該公司與兄弟單位聯(lián)合研發(fā)的安全環(huán)保型延遲焦化密閉除焦、輸送及存儲成套技術第13次工業(yè)應用獲得成功，再次驗證了自主創(chuàng)新技術的先進性和可靠性。

新技術來自建設綠色石化的迫切需求

延遲焦化技術是煉化企業(yè)普遍采用的一種重油深加工裝置。由于在分離和提取石油中輕質產品的同時生產石油焦，焦化裝置一直是環(huán)保部門重點關注的一個“排污大戶”。據(jù)有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國內煉化企業(yè)建設的大型延遲焦化裝置目前多達百余套，總處理能力超過1億噸。由于焦化裝置多數(shù)采用敞開式的水力除焦方法，石油焦在除焦、運輸和儲存過程經常產生大量粉塵和揮發(fā)性污染氣體。即使按照1%的揮發(fā)量計算，也會給周邊環(huán)境造成嚴重污染。

如何破解這一環(huán)保難題，滿足煉廠綠色生產的需要呢？

那是2013年6月，在鎮(zhèn)海煉化200萬噸/年焦化裝置(Ⅱ焦化)技改項目可行性論證中，鎮(zhèn)海煉化提出了要確保環(huán)保達標要求。該公司與鎮(zhèn)海煉化、塔河煉化、青島安工院和洛陽澗光石化等單位組成的技術研發(fā)團隊決定借鑒同類裝置改造中積累的密閉儲藏經驗，對鎮(zhèn)海煉化焦化裝置的除焦系統(tǒng)、底蓋機、皮帶輸送機等轉運設施同步進行改造,同時啟動了破碎機、輸送管帶機、提升機等新裝備研發(fā)。

2015年6月30日，鎮(zhèn)海煉化Ⅱ焦化第一階段技改項目投產成功，不但解決了裝置生產和焦炭運輸中散發(fā)異味、粉塵污染等難題，進一步降低了操作人員勞動強度和安全風險，而且標志著自主研發(fā)的封閉式智能除焦輸送及裝儲技術工業(yè)應用獲得成功，實現(xiàn)了第一套密閉除焦裝置的“全球首秀”。

初戰(zhàn)告捷后，他們并沒有停止創(chuàng)新的腳步。2016年12月，該項技術被列入中國石化集團“十條龍”科技攻關課題后，他們與歐美等發(fā)達國家類似技術進行了對比分析，對構成核心技術的石油焦密閉除焦、密閉輸送、存儲及裝車、遠程智能水力除焦、焦炭塔操作安全控制等四大子系統(tǒng)進行了梳理與提升，決定圍繞工藝原理與流程、超薄型閘板閥底蓋機、密閉脫水倉、石油焦垂直螺旋提升機、尾氣收集與處理等課題展開了新一輪研發(fā)。2017年底，他們針對濟南煉化、上海石化焦化裝置密閉除焦技術改造中存在的問題，又啟動了條形料倉和新型汽車裝車設施的研制。

隨后，焦炭塔自動底蓋機、焦炭塔控制程序操作及聯(lián)鎖系統(tǒng)等研發(fā)成果脫穎而出。

2018年11月，當該項技術順利通過中國石化集團技術鑒定時，他們已累計獲得國家授權專利16項、專有技術4項。

2020年4月，該項技術獲得中國石化科技進步一等獎。

以項目群管理推進新技術產業(yè)化進程

安全環(huán)保型密閉除焦成套技術的成功應用，引起了行業(yè)內外眾多煉化企業(yè)的高度關注。2018年3月，中國石化集團公司煉油事業(yè)部在鎮(zhèn)海組織召開新技術推廣研討會，不僅青島煉化、天津石化等企業(yè)提出了焦化改造項目委托，而且中石油遼陽化纖、浙江石化、江蘇盛虹等民營企業(yè)也紛紛表達了合作愿望，新用戶達近三十家。

2018年5月，廣州（洛陽）工程組建了密閉除焦項目群，對承攬的焦化裝置改造項目按工程設計、工程承包、設計+采購三種類型實行集中管理。在項目實施中，他們定期組織研發(fā)人員、工程設計、設備供應商、施工安裝單位和項目業(yè)主、生產車間的專題協(xié)調，積極協(xié)助項目業(yè)主做好工程建設策劃，不僅推行了模塊化設計、標準化采購，而且完成了《延遲焦化裝置密閉除焦、運輸及存儲設計技術規(guī)定》等行業(yè)標準編制。

2018年7月16日，第一個使用自動裝車系統(tǒng)的密閉除焦技改項目在揚子石化1#焦化裝置改造中實現(xiàn)單系列試運；10月23日實現(xiàn)了“兩爐四塔”雙系列高負荷生產。

2019年6月28日，濟南煉化120萬噸/年焦化裝置環(huán)保綜合治理項目一期工程順利中交，標志著密閉除焦項目群實施的第一套總承包項目交付生產。

今年4月11日，隨著安慶石化煉油一部Ⅱ套焦化裝置成功投運，不僅標志著安慶石化兩套焦化采用密閉除焦新技術改造獲得成功，而且標志著該項技術已在12家煉化企業(yè)實現(xiàn)產業(yè)化推廣應用。

精心打造密閉除焦成套技術升級版

北海煉化密閉除焦項目，是該公司利用北海煉化停工檢修時機實施的一個煉油節(jié)能改造項目，與原料預處理裝置、氣分裝置和系統(tǒng)配套單元等檢修改造項目同步建設。

去年10月，項目設計啟動后，面對改造內容涉及石油焦密閉除焦系統(tǒng)、密閉輸送系統(tǒng)、密閉儲存及裝車系統(tǒng)，涵蓋遠程智能操作、石油焦脫水、除焦水處理、除焦過程中的尾氣收集處理等問題，決定采用最新型的螺旋提升機、底蓋機、破碎機、堆料機、取料機、皮帶輸送機，將北海煉化焦化改造打造成密閉除焦技術升級版。該公司首席專家、密閉除焦項目總經理楊成炯說：“北海密閉除焦項目的設計方案，是我們在總結已投產項目經驗和不足、結合當?shù)責捇髽I(yè)實際確定的，采用了電動車頭牽引、耐磨水泵、液壓馬達、獨立DCS系統(tǒng)等多項新技術，甚至破碎機都做了最新改進，可以說是目前技術最先進、系統(tǒng)最完整、智能化程度最高的一個密閉除焦項目?！?/span>

北海煉化120萬噸/年焦化裝置原有裝車及堆料場位置，一側緊鄰鐵路，一側緊鄰管廊架，作業(yè)面狹窄，大型機具無法靠近。項目前期施工又涉及原有設施拆除和土建、安裝作業(yè)交叉，難度相當大。再加上今年春節(jié)過后，因疫情影響、北海煉化停工檢修日期提前等因素，留給項目實施的周期只有兩個多月。

面對種種不利因素，該公司一手抓疫情防控，一手抓項目實施。自2月中旬開始，該公司一方面通過“工程云”、騰訊視頻會議等手段進行設計、采購與施工協(xié)調，陸續(xù)組織50多名項目人員以專車形式，從山東、河南、天津奔赴施工現(xiàn)場，千方百計加快項目建設步伐。另一方面，通過強化人員和機具調配，優(yōu)化施工程序，提高工作效率。

4月6日，北海密閉除焦項目土建施工進入高峰期，該公司與四建等參建隊伍同在現(xiàn)場板房辦公，通過“白”加“黑”、“五”加“二”、分班作業(yè)、早來晚走等措施，與時間賽跑；用半個月的時間完成了5公里管線敷設，為設備安裝施工創(chuàng)造條件；后期的儀電安裝僅用4天半時間，就鋪設了總長130公里的電纜。

由30噸耐磨鋼板分三段組裝而成的溜焦槽，10米深，窄口直徑3米，被譽為施工中最難啃的硬骨頭。由于該設備是在專業(yè)廠家整體加工成型的，運到施工現(xiàn)場需要再切割成小塊，才能吊入混凝土溜焦槽重新組對焊接成型，并和混凝土預埋件連接起來。因作業(yè)空間狹小，只能容許4人同時焊接。為了保持施工的連續(xù)性，他們組織鉚焊工輪換作業(yè)，人停工不停，24小時不間斷，終于用6個晝夜就完成了施工安裝任務……

5月31日，北海煉化密閉除焦項目實現(xiàn)工程中交。6月4日13點，焦炭塔A塔開始進料，僅用21個小時就產出第一塔石油焦。承擔施工總承包的四建公司副總經理左強說：“項目建設中，我們遇到了兩個意外，一個是停工提前，一個是疫情；還有三個不容易，路途不容易，人員不容易，施工不容易，好在團隊協(xié)作，各項困難都克服了?！?/span>

短短兩個月的時間里，北海煉化密閉除焦設施從無到有，專利設備從零部件進場到成套安裝就位、開車成功，不僅創(chuàng)造了實施周期最短的新紀錄，而且為正在運行的北海煉化披上了“綠裝”，為全面實現(xiàn)清潔生產、打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)奠定了堅實的基礎。

目前，以茂名、廣東揭陽等企業(yè)為代表的一批密閉除焦項目正在實施中。密閉除焦技術，已成為眾多煉化企業(yè)建設綠色石化的“加速器”。

（李建永 張質樸）