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国产大乙烯成套技术探路者

来源:科技日报2024-03-04 10:09

  【国家工程师】

  实地调研、项目讨论、技术验证……一开年,首届“国家卓越工程师”称号获得者、中国寰球工程有限公司(原中国寰球化学工程公司)首席技术专家张来勇就开启了马不停蹄的节奏。

  近40年的职业生涯中,张来勇扎根技术研发、工艺设计和工程建设一线,为我国乙烯等石油化工和煤化工关键成套技术的研发、应用、设计和项目管理作出了重大贡献。

  “作为一名工程师,能够参与并实现国产大乙烯的两次跨越,潜心尽力铸造‘国之重器’,是我们这一代化工人的幸运。”张来勇说。

  由使命感和责任感驱动的砥砺奋斗,成就了张来勇所说的“幸运”。

  1988年,张来勇硕士毕业入职中国寰球化学工程公司。他从老师傅那里了解到,当时我国乙烯工艺技术、重要装备甚至工程设计都靠引进。两年后,张来勇被派往意大利交流学习,对方先进的工作方式和设计理念让他更直观地认识到了我国石化行业与西方国家的差距。

  乙烯被称为“石化工业之母”,是世界上产量和消费量最大的有机化工基础原料之一。乙烯产能也是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。我国是世界乙烯消费大国,但直到21世纪头10年,大部分乙烯产品仍依赖进口,扩大乙烯产能迫在眉睫。

  “中国人要有自己的乙烯工艺技术!”张来勇在工作笔记扉页上写下这句话。从此,攻关乙烯工艺技术就成了张来勇毕生的目标:“就是因为我们缺,所以才要选择它,并把它做强。”

  随着石化行业自身技术基础能力和工程设计能力的增强,我国在小规模裂解、分离技术和设备方面逐步实现了国产化,但大型乙烯成套技术国产化始终没有突破。

  闯关破局之战于2008年打响。当年,中国石油决定设立“大型乙烯装置工业化成套技术开发”重大科技专项,以大庆石化公司新建的60万吨/年乙烯装置为依托,实施乙烯技术国产化。

  项目被列入国家专项工程,已成长为总工程师的张来勇担任项目长,带领团队从机理探究、工艺技术研发、工程化及关键装备国产化等方面逐步开始研究。

  “设计不仅需要从理论上考虑,还要照顾到生产的各个环节。一旦出现问题,生产装置停下来,一天的损失可能就是上千万元。”张来勇带着大家一门心思扑在研发上,节假日也不停歇。

  努力没有白费。2012年10月5日,国内首套采用自主技术建设的大庆乙烯装置一次投产成功。中国实现了大型乙烯成套技术的“从无到有”,且各项指标都达到国际先进水平,部分关键指标甚至达到国际领先水平。我国因此成为全球第四个掌握乙烯全套技术的国家。

  张来勇的脚步没有停止。在此基础上,张来勇和团队持续深耕自有技术,除了传统石脑油原料,还掌握了把气体、重质液体、煤基石脑油和甲醇等多种原料变成乙烯的本事,这宣告着我国乙烯技术跨入2.0时代,同时形成了七大系列40余项成果。

  其中,百万吨级乙烷裂解制乙烯成套技术成功应用于长庆、塔里木两个乙烷制乙烯国家示范工程,投产仅一年,已实现利润20多亿元。150万吨/年超大型多种原料制乙烯成套技术,成功应用于世界级石化基地、国家级重点项目——中国石油广东石化炼化一体化项目。

  如今,面对“减油增化”的行业发展趋势和“双碳”目标加速落地,张来勇把“主意”打到了裂解炉加热方式以及攻关高端聚烯烃新材料技术上。

  乙烯装置的能量在裂解炉区消耗3/4,并进行碳排放,所以控制裂解过程中的能耗和碳减排是关键。“过去乙烯裂解用烃类燃料,我们正在开展用绿电加热裂解的研究。”张来勇算了一笔账,以120万吨乙烯装置为例,如果换成绿电加热裂解,二氧化碳排放基本为零,年减少二氧化碳约200万吨。

  “这是我们未来5年甚至更长一段时间的课题,也是乙烯三期攻关要解决的问题。”张来勇说,“我们将一如既往、一心一意地做好这项工作,继续向国家和人民交出高分答卷。”(记者操秀英)

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