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日前，中国石化第三代芳烃技术首套工业应用装置——九江石化89万吨/年芳烃联合装置一次开车成功并产出合格产品。这显著提升了我国芳烃生产技术水平和国际竞争能力，将为地方打造超千亿元产业集群打下基础。
九江石化芳烃项目设计总投资近40亿元，是国内首家采用中国石化自主开发的第三代芳烃生产技术。（后文附第一代、第二代的研发历程）
该装置采用的是中国石化自主知识产权的第三代芳烃技术，具有投资成本低、能耗低、催化剂应用效率高等优势。该技术首次开发应用单塔吸附分离成套技术，将过去的双塔吸附，变为单塔吸附，吸附剂利用率提高10%，投资成本降低近20%，操作运行也更加稳定。同时，通过对芳烃联合装置全流程优化、整体化热联合及低温热高效利用等能量集成综合优化利用，该装置能耗小于220千克标油/吨PX，比同类芳烃装置减少能耗30%，达到国际领先水平。
芳烃成套技术以生产对二甲苯为核心，是代表一个国家石油化工发展水平的标识性技术。第一代和第二代高效环保芳烃成套技术应用装置曾先后于2013年、2019年在中国石化海南炼化成功开车投产。为进一步巩固芳烃技术的领先优势，中国石化芳烃技术研发团队步履不停，在短短的两年时间内又接连开发出单塔芳烃吸附分离工艺、芳烃装置数字化控制等系列新技术，形成具有国际领先水平的第三代芳烃成套技术。
芳烃产品广泛用于化纤、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，绝大部分都将成为聚酯纤维的原料，加工成服装，不仅解决制衣原料问题，还可解决粮棉争地的矛盾，是人们生活必不可缺的基础化工产品。此次开车成功并产出合格产品的装置于2020年5月9日开工建设，以打造标杆为目标，于2022年1月20日实现高标准中交，并于今日产出合格产品。
三代国产化芳烃生产技术
芳烃成套技术因为系统集成度高、开发难度大，因而有很高的技术壁垒，技术许可和专用吸附剂、催化剂等费用也极为昂贵。1975 年，我国引进2.7 万吨/ 年PX 装置技术费用高达数百万美元。2007 年，60 万吨/ 年PX 装置仅技术费用就高达数千万美元。
图1 典型的以石脑油为原料的芳烃联合装置中工艺单元设置
为了攻克芳烃核心技术，从20世纪起，石化行业、高校以及科研院所几代人历经40多年的努力终于使中国成为继美国、法国之后第三个拥有芳烃成套技术的国家。该项目所有技术我国都具有知识产权，拥有百余项国内外授权专利。
为了突破国外吸附分离技术垄断，中国石化上世纪90 年代初就部署开展PX 吸附分离技术的探索研究， 研发出RAX-2000A 国产吸附剂，于2004 年在齐鲁分公司工业试验，各项指标均达到或超过进口剂的水平，价格比当时进口剂低三分之一。
2011 年，中国石化利用自主研发的PX 吸附分离技术在扬子石化建成3 万吨/ 年的首套工业装置，使用最新研发的RAX-3000 型国产吸附剂，验证了自主PX 吸附分离技术的可靠性。自此，中国石化成功攻克了自主芳烃生产技术的最后一座堡垒———吸附分离技术，掌握了芳烃生产成套技术。
中国石化依靠自主研发的芳烃成套技术，在海南炼化又建设了规模为60 万吨/ 年PX的大型芳烃联合装置，于2013 年12 月27 日一次开车成功，顺利投产。
总结来说，石科院主要参与研发的第一代高效环保芳烃成套技术成功突破芳烃产业链上关键技术长期“卡脖子”的问题。2011年，PX吸附分离工业示范装置在扬子石化建成投产，2013年，首套60万吨/年大型芳烃联合装置在海南炼化成功投产，中国石化成为了全球第三家拥有自主知识产权芳烃成套技术的专利供应商。2015年，第一代高效环保芳烃成套技术获得国家科技进步特等奖的殊荣。
随后几年，石科院与海南炼化、上海石油化工研究院、工程建设有限公司等相关单位积极配合，勇于克难、持续攻坚，研发出了多项核心技术及新一代PX吸附剂及多种专用催化剂等多种专用催化剂，于2019年9月在海南炼化建成100万吨/年PX生产装置，装置自建成以来一直运行平稳，产品质量优良。
2020年，由石科院主要参与研发的第二代高效环保芳烃成套技术通过了中国石化鉴定。第二代高效环保芳烃成套技术的各项技术指标均较上一代技术有显著提升，在PX产品纯度大于99.8%，单程收率大于98%的基础上，综合能耗更进一步降低了25%以上，可为生产企业节省大量成本，降本增效效果显著。
数字工厂九江石化
九江石化芳烃项目作为我国中部地区首个大型芳烃项目，它的建成投产，有助于加快企业炼化一体化转型升级，带动江西省九江市石油化工产业链的形成与延伸，推进超千亿产业集群建设，为打造长江流域重要节点城市、助力江西绿色崛起提供有力支撑。
九江石化是中国石化最早的四家“智能工厂”之一，九江石化的智能工厂项目更加注重业务层面的需求，改变了以往由信息部门来主导的局面，而是由业务部门来牵头，相关部门来配合，由信息部门负责综合管理。
从2011年3月，九江石化便启动了“智能工厂”的总体规划编制工作。按照总体规划思路，2012年，改善信息基础设施、计量仪表两个基础，深化ERP、MES等系统应用，打牢智能工厂建设的基础，整体上台阶；2013～2014年，建设企业经营分析与运营监控、HSE应急指挥、能源优化、三维数字工厂、全厂优化等智能工厂重点系统，加强集成应用，支持集中运营管理模式，达到中国石化先进水平；2015年，重点建设知识管理系统和优化控制系统，实现全面集成和构建智能工厂的基本框架，达到数字化、可视化、模型化、集成化、智能化的目标，建成千万吨级智能工厂。
作为九江石化的战略合作方，华为认为工业4.0的核心是云计算、大数据和物联网，本质是企业生产系统和IT系统深度融合，为了实现中国工业4.0，目前ICT基础设施需要重建，其中连通性则最为关键。而华为的一系列先进信息化技术都是首次在九江石化使用，包括4G无线网络、有线无线通讯融合等。
例如在炼化工厂中，存在大量密集的金属管线，对无线信号有比较强的屏蔽反应，这时候就需要考虑绕射和穿透力强的技术，如eLTE。这些行业上的特殊要求，一方面需要设备厂商深入了解工业环境需求，另一方面也需要集合多个厂商的优势，形成适合行业特点、面向特定需求的解决方案。
智能工厂建设是个长期过程，对很多石油化工企业来说，需要很多年的持续建设才能达到理想目标，对于九江石化亦是如此。“智能工厂的建设永远在路上，没有终点，随着新技术的出现和业务需求的变化，智能工厂的建设将不断深化。”
畅想一下智能工厂的未来应用场景，从化工物流到数字油田，从油气勘探到智能工厂，所有的货物、所有的装备都有电子标签，不同的装置可以互相通信，人和物品以及物品之间能够彼此进行交流，成为网络的一部分。
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本文内容来源于中国石化、《能源》杂志等公开信息，由流程工业整理编辑，转载请注明出处，欢迎您关注“流程工业”公众号，第一时间获取石油、化工、水处理、新材料、新能源最新市场动态，以及技术进展和项目信息。
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