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芳烴是重要的基礎化工原料，我們穿的衣服、坐的汽車、食品藥物飲料包裝、用的塑料……衣食住行的方方面面，都少不了芳烴的影子，其生產(chǎn)技術代表國家石油化工技術水平。在中國石化開展芳烴成套技術研發(fā)之前，全球只有兩家國外公司掌握芳烴成套技術。
開展芳烴核心技術攻關，引領芳烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是中國石化集團公司黨組的戰(zhàn)略部署，也是幾代石化人的夢想。自上世紀八十年代開始，石科院、上海院等單位先后研發(fā)出催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移等技術。但對二甲苯(px)吸附分離技術一直未能被攻克，成為芳烴成套技術最后的技術壁壘。
近十年，我國px需求年均增長率高，但自給率僅為50%左右。“2014年我國px實際消費1766萬噸，其中進口908萬噸，花費近百億美元外匯。由于自給率低，喪失了定價權。”石科院一位參與px吸附分離技術攻關的科研人員介紹說。
國內(nèi)僅有的產(chǎn)能中，也都是依賴引進技術建設的生產(chǎn)裝置，每年需要花費數(shù)億美元支付專利使用費和進口吸附劑。更關鍵的是，不掌握這項核心技術，在技術及吸附劑產(chǎn)品議價、裝置擴能等方面受制于人，沒有話語權。
中國石化成功研發(fā)芳烴成套技術
海南煉化芳烴聯(lián)合裝置是中國石化自主芳烴成套技術首次在大規(guī)模芳烴聯(lián)合裝置上應用，標志著中國石化完全掌握了大規(guī)模芳烴聯(lián)合裝置全流程生產(chǎn)技術，具備了芳烴聯(lián)合裝置工藝設計、工程建設、吸附劑制備生產(chǎn)的能力，徹底改變了我國芳烴核心技術必須依賴國外引進的歷史。中國石化成為全球第三個具有完全自主知識產(chǎn)權的芳烴生產(chǎn)技術專利商，將為國內(nèi)芳烴工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造新的戰(zhàn)略發(fā)展機遇。
為了突破國外吸附分離技術壟斷，石科院上世紀90年代初就開展px吸附分離技術的探索研究，研發(fā)出rax-2000型國產(chǎn)吸附劑，2004年在中國石化齊魯分公司完成工業(yè)試驗，各項指標均達到或優(yōu)于進口劑的水平，價格比進口劑低三分之一。
當中國石化陸續(xù)在引進的px吸附分離裝置上推廣rax-2000型國產(chǎn)吸附劑的時候，國外公司憑借其在吸附分離工藝工程技術壟斷的優(yōu)勢，設置技術壁壘，不允許國內(nèi)裝置使用國產(chǎn)吸附劑，否則將不再為裝置提供技術保障。
國外公司設置的技術壁壘進一步激發(fā)了中國石化開發(fā)自主芳烴成套技術的雄心壯志。2009年，為了突破國外公司對px吸附分離工藝技術的壟斷，中國石化成立了以戴厚良高級副總裁為組長的芳烴成套技術攻關領導小組，依托石科院和工程建設公司等企業(yè)，組織發(fā)起芳烴成套技術最后堡壘——px吸附分離技術攻關，完成芳烴成套技術的閉環(huán)，要不惜一切代價啃下這塊“硬骨頭”。同年px吸附分離技術進入中國石化“十條龍”攻關項目，正式開啟了自主px吸附分離工藝技術攻堅戰(zhàn)的序幕。
戴厚良是國內(nèi)芳烴成套技術領域的專家，曾主持完成揚子石化芳烴聯(lián)合裝置擴能改造等項目。他親自參與自主px吸附分離技術研發(fā)項目的研討，制定總體攻關方案，決策重大技術難點解決方案及措施，組織項目工業(yè)示范和工業(yè)應用實施，帶領攻關組破解研發(fā)和工業(yè)應用中的各種難題。
提到吸附分離工藝研發(fā)的困難，負責工藝技術研發(fā)的石科院專家介紹說，px分離技術采用模擬移動床吸附分離工藝，該工藝集吸附劑、專用設備、工藝及專用控制系統(tǒng)于一體，整體工藝復雜，開發(fā)技術難度極大。px產(chǎn)品純度要求高，最低也要在99.7%以上;工業(yè)裝置物料閥門要在進料和出料之間不停的切換，會造成管線內(nèi)物料殘留。哪怕是微量的物料殘留，都會影響產(chǎn)品的純度和收率。
為了盡快攻克技術難關，科研人員放棄節(jié)假日及周末休息時間，爭分奪秒地埋頭試驗，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的模擬移動床技術，攻克了吸附程序控制系統(tǒng)(mcs)控制難題，創(chuàng)造性地開發(fā)出有別于國際同類技術的吸附室床層管線沖洗工藝，開發(fā)設計出符合工藝要求的內(nèi)構件，徹底攻克了px吸附分離工藝的所有技術難題。
2011年，中國石化利用自主研發(fā)的px吸附分離技術在揚子石化建成3萬噸/年的首套工業(yè)試驗裝置，使用最新研發(fā)的rax-3000型國產(chǎn)吸附劑，產(chǎn)品純度、收率等關鍵指標均達到了國際先進水平，驗證了自主px吸附分離技術的可靠性，為工業(yè)應用提供了技術支撐。
在工業(yè)試驗裝置上取得成功之后，中國石化依靠自主研發(fā)的芳烴工藝技術，在海南煉化建設了60萬噸/年px吸附分離裝置，順利開工運轉(zhuǎn)，各項關鍵技術指標達到甚至優(yōu)于國際同類水平。由于中國石化具有自主知識產(chǎn)權，投資費用比進口技術節(jié)省了1.5億元人民幣。
科研人員在研發(fā)過程中突出了中國石化綠色低碳的理念。與國內(nèi)同類裝置相比，海南煉化這套px裝置每生產(chǎn)1噸px產(chǎn)品，能耗要低150千克標油。按px年產(chǎn)量60萬噸計算，每年在降低能耗這一方面就可以節(jié)省3億元以上?？蒲腥藛T還率先采用回收塔頂?shù)蜏責崮芰堪l(fā)電，一舉使聯(lián)合裝置項目發(fā)電量大于項目自身的全部耗電量，向外輸送電力。這套裝置以最低的能耗，成為全球芳烴聯(lián)合裝置新標桿。
