科技創(chuàng)新“智”造綠色競(jìng)爭(zhēng)力
——聚焦亞洲煉油和化工科技大會(huì)上的“寰球方案”
在全球化石能源轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標(biāo)雙重挑戰(zhàn)下,煉化行業(yè)正經(jīng)歷深刻變革。中國(guó)寰球工程有限公司(下稱(chēng)寰球公司)以科技創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力,在核心領(lǐng)域突破、綠色轉(zhuǎn)型推進(jìn)、數(shù)智化賦能等方面開(kāi)展了一系列實(shí)踐創(chuàng)新,取得了豐碩成果并形成先發(fā)優(yōu)勢(shì),為全球煉化行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。
自主創(chuàng)新突破 技術(shù)迭代筑牢發(fā)展根基
在傳統(tǒng)煉化領(lǐng)域,寰球公司以乙烯技術(shù)為引領(lǐng),持續(xù)推動(dòng)技術(shù)升級(jí)與突破。2012年10月,“大型乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)”在大慶石化120萬(wàn)噸/年乙烯改擴(kuò)建工程實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首套應(yīng)用,使我國(guó)成為世界上第四個(gè)擁有乙烯技術(shù)的國(guó)家。2023年,公司承擔(dān)的“大乙烯二期”重大專(zhuān)項(xiàng)順利通過(guò)驗(yàn)收,實(shí)現(xiàn)了乙烯原料的多元化覆蓋,從石腦油拓展到氣體原料、重質(zhì)液體原料以及煤基石腦油等,完成從“1.0”到“2.0”版本的升級(jí),推動(dòng)中國(guó)石油乙烯技術(shù)實(shí)現(xiàn)“從有到強(qiáng)”的跨越。自主開(kāi)發(fā)的“乙烷制乙烯成套技術(shù)”成功應(yīng)用在國(guó)家示范工程—蘭州石化長(zhǎng)慶80萬(wàn)噸/年和獨(dú)山子石化塔里木60萬(wàn)噸/年乙烷制乙烯項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了自主乙烷裂解制乙烯技術(shù)零的突破,助推了乙烯行業(yè)原料輕質(zhì)化和高質(zhì)化發(fā)展,對(duì)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要的戰(zhàn)略意義。該技術(shù)獲評(píng)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)2024年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“大煉油二期”項(xiàng)目的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)總體優(yōu)化技術(shù)及常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、延遲焦化等大型煉油核心裝置工藝技術(shù)的全面升級(jí),成功開(kāi)發(fā)連續(xù)重整和渣油加氫成套技術(shù),形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千萬(wàn)噸級(jí)大型煉廠(chǎng)成套技術(shù),實(shí)現(xiàn)中國(guó)石油主體煉油裝置設(shè)計(jì)技術(shù)的全系列化,總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,為煉油行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了堅(jiān)實(shí)保障。
聚烯烴技術(shù)方面,寰球公司實(shí)現(xiàn)集群式突破,形成聚乙烯、聚丙烯以及POE和PMP等高端聚烯烴工藝包。采用中國(guó)石油自主技術(shù)的聚丙烯裝置工藝包已在獨(dú)山子石化塔里木二期項(xiàng)目落地應(yīng)用,為聚丙烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新動(dòng)力。溶液法聚乙烯技術(shù)攻克了溶液聚合工程放大難題,產(chǎn)品牌號(hào)覆蓋高強(qiáng)膜料至彈性體,滿(mǎn)足了不同領(lǐng)域的需求。1-己烯/1-辛烯聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和溶液法POE技術(shù),打破了α-烯烴和POE的技術(shù)封鎖,獲得中國(guó)石油首臺(tái)套認(rèn)證,并在藍(lán)海新材料項(xiàng)目中成功應(yīng)用,提升了我國(guó)高端聚烯烴產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型 構(gòu)建全鏈條技術(shù)體系
在“雙碳”背景下,寰球公司深度融入中國(guó)石油“戰(zhàn)新和未來(lái)產(chǎn)業(yè)7+4”布局,圍繞源頭、過(guò)程、終端路徑深入推進(jìn),著力構(gòu)建“原料多元化—工藝低碳化—用能電氣化—技術(shù)集成化”的傳統(tǒng)煉化技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)。在原料多元化方面,寰球公司發(fā)揮自身在烯烴技術(shù)方面的工程優(yōu)勢(shì),積極推進(jìn)乙烷氧化脫氫(EDH)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的落地應(yīng)用;致力于生物乙烯產(chǎn)品的工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)與升級(jí),不斷完善生物質(zhì)乙烯產(chǎn)品技術(shù)鏈條;積極構(gòu)建廢塑料解聚與石化原料生產(chǎn)相結(jié)合的技術(shù)路線(xiàn),努力實(shí)現(xiàn)“廢塑料→乙烯→新塑料”全產(chǎn)業(yè)鏈的貫通。在工藝耦合升級(jí)方面,寰球公司基于多反應(yīng)過(guò)程耦合、多分離過(guò)程強(qiáng)化耦合等多種技術(shù),開(kāi)發(fā)了短流程、靈活生產(chǎn)化學(xué)品的煉化耦合新工藝,形成“百萬(wàn)噸級(jí)原油直接制乙烯工藝包”,噸乙烯能耗減少約20千克標(biāo)油,為原油的高效利用和低碳化發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑;布局開(kāi)發(fā)原油直接催化裂解等技術(shù),為煉化企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供技術(shù)支撐。在用能電氣化方面,在廣西石化項(xiàng)目推動(dòng)實(shí)施乙烯三大機(jī)組電驅(qū),提升終端電氣化率;重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以電裂解技術(shù)為核心的乙烯成套技術(shù)。該技術(shù)研發(fā)成功后,將顛覆性改變現(xiàn)有裂解爐配置,實(shí)現(xiàn)乙烯技術(shù)“3.0”版升級(jí),可為化工行業(yè)提供二氧化碳減排方案,有望帶來(lái)乙烯行業(yè)的再一次革命。
綠色技術(shù)引領(lǐng)公司轉(zhuǎn)型浪潮。新能源方向?qū)崿F(xiàn)氫能制儲(chǔ)用全鏈條突破:12000Nm3/h堿性電解水制氫技術(shù)通過(guò)氣液分離純化一體化設(shè)計(jì),投資較傳統(tǒng)工藝降低40%,配套開(kāi)發(fā)的15萬(wàn)噸級(jí)寬負(fù)荷柔性合成氨、30萬(wàn)噸級(jí)CO2加氫制甲醇工藝包通過(guò)評(píng)審,為綠氫規(guī)?;瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ);復(fù)合胺法低濃度CO2捕集技術(shù)(HQACC)創(chuàng)新富液冷卻回流與高壓再生工藝,捕集能耗低于39千克標(biāo)油/噸,形成30萬(wàn)~140萬(wàn)噸系列工藝包,應(yīng)用于包鋼50萬(wàn)噸CCUS示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目于6月2日一次開(kāi)車(chē)成功,成功從麥爾茲窯低濃度煙氣中捕集CO2并產(chǎn)出液體二氧化碳產(chǎn)品,鋼鐵行業(yè)首套大規(guī)模低濃度煙氣CCUS裝置取得重大突破。生物質(zhì)能方向,自主開(kāi)發(fā)劣質(zhì)油脂預(yù)處理工藝,與中國(guó)石油石油化工研究院合作開(kāi)發(fā)了基于甲酯化路線(xiàn)的HEFA法生物航煤工藝包,與清華大學(xué)合作開(kāi)發(fā)萬(wàn)噸級(jí)CO2加氫制SAF技術(shù),通過(guò)工藝包驗(yàn)證;“微界面強(qiáng)化臭氧氧化廢水處理技術(shù)”獲國(guó)際領(lǐng)先評(píng)價(jià),在塔石化等項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
數(shù)智賦能發(fā)展 開(kāi)創(chuàng)行業(yè)未來(lái)新格局
面對(duì)產(chǎn)業(yè)變革新趨勢(shì),寰球公司加速推進(jìn)“智慧工程+智能工廠(chǎng)”雙輪驅(qū)動(dòng),以數(shù)字化、智能化技術(shù)推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在核心裝備智能化方面,寰球公司在以乙烯裂解爐為代表的核心裝備上對(duì)APC先進(jìn)控制進(jìn)行了探索,并形成動(dòng)態(tài)模擬、先進(jìn)控制和“一鍵開(kāi)車(chē)”等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí),建立了包含乙烯裂解進(jìn)料流量、燃料氣燃燒熱量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等多變量模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)裂解爐COT溫度等關(guān)鍵參數(shù)的精確穩(wěn)定控制,提高了操作的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品收率和質(zhì)量。
在數(shù)字化交付方面,寰球公司依托廣西石化一體化項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)性引入數(shù)字化交付2.0概念。公司在交付方式、質(zhì)量管控、量化指標(biāo)等方面進(jìn)行創(chuàng)新,并引入大數(shù)據(jù)和AI技術(shù),真正做到伴隨式交付。為業(yè)主、各裝置院提供統(tǒng)一交付平臺(tái),并在項(xiàng)目的30%、60%、90%及竣工圖階段量化展示參與各方的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工交付數(shù)據(jù)質(zhì)量。
數(shù)字化交付2.0概念已運(yùn)用于廣西石化項(xiàng)目、塔里木二期項(xiàng)目,未來(lái)將繼續(xù)開(kāi)發(fā)數(shù)字化交付接收平臺(tái),結(jié)合寰球工藝背景,為業(yè)主開(kāi)發(fā)相關(guān)的智能工廠(chǎng)應(yīng)用,最終形成數(shù)字化交付到智能工廠(chǎng)閉環(huán),用IT賦能工程建設(shè)和工廠(chǎng)運(yùn)維,推動(dòng)煉化行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。
在數(shù)字化碳管理方面,寰球公司應(yīng)用產(chǎn)品環(huán)境足跡(PEF)評(píng)價(jià)體系,將化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的主要活動(dòng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)核查,結(jié)合國(guó)內(nèi)、外廣受認(rèn)可的碳數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)原料獲取、生產(chǎn)加工、對(duì)外運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)階段,進(jìn)行模塊化建模,應(yīng)用全生命周期咨詢(xún)管理手段,對(duì)產(chǎn)品碳足跡、低碳經(jīng)濟(jì)、綠色供應(yīng)鏈、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展等進(jìn)行綜合分析,并通過(guò)應(yīng)用技術(shù)手段,在設(shè)計(jì)階段貫徹低碳減排目標(biāo)。目前,該技術(shù)已在乙烯、合成氨、電解制綠氫、生物質(zhì)乙醇等多個(gè)領(lǐng)域中有所應(yīng)用,并取得良好效果。
未來(lái),寰球公司將堅(jiān)持技術(shù)立企,持續(xù)深化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和數(shù)智賦能,積極健全完善“以綠色低碳發(fā)展為特征的傳統(tǒng)煉化技術(shù)接續(xù)升級(jí)”“以新材料新能源為方向的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關(guān)突破”“以引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革為愿景的未來(lái)產(chǎn)業(yè)技術(shù)超前孵化”的戰(zhàn)略布局,全面推動(dòng)開(kāi)展“A I+工程建設(shè)”,培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,鍛造高質(zhì)量發(fā)展強(qiáng)勁引擎,繼續(xù)以“技術(shù)+工程+服務(wù)”一體化能力,助力全球能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。在近日舉行的亞洲煉化大會(huì)上,寰球公司將以科技創(chuàng)新“智”造綠色競(jìng)爭(zhēng)力,全面展示其“寰球方案”。我們堅(jiān)信,通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新與開(kāi)放合作,“寰球方案”一定能夠走出一條傳統(tǒng)石化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新路徑,為全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。