第三代國產芳烴技術首套裝置建成投產,這裡還是中國石化第一批「智能工廠」之一!(附三代芳烴技術匯總)

2022-06-10     流程工業

原標題:第三代國產芳烴技術首套裝置建成投產,這裡還是中國石化第一批「智能工廠」之一!(附三代芳烴技術匯總)

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日前,中國石化第三代芳烴技術首套工業應用裝置——九江石化89萬噸/年芳烴聯合裝置一次開車成功並產出合格產品。這顯著提升了我國芳烴生產技術水平和國際競爭能力,將為地方打造超千億元產業集群打下基礎。

九江石化芳烴項目設計總投資近40億元,是國內首家採用中國石化自主開發的第三代芳烴生產技術。(後文附第一代、第二代的研發歷程)

該裝置採用的是中國石化自主智慧財產權的第三代芳烴技術,具有投資成本低、能耗低、催化劑應用效率高等優勢。該技術首次開發應用單塔吸附分離成套技術,將過去的雙塔吸附,變為單塔吸附,吸附劑利用率提高10%,投資成本降低近20%,操作運行也更加穩定。同時,通過對芳烴聯合裝置全流程優化、整體化熱聯合及低溫熱高效利用等能量集成綜合優化利用,該裝置能耗小於220千克標油/噸PX,比同類芳烴裝置減少能耗30%,達到國際領先水平。

芳烴成套技術以生產對二甲苯為核心,是代表一個國家石油化工發展水平的標識性技術。第一代和第二代高效環保芳烴成套技術應用裝置曾先後於2013年、2019年在中國石化海南煉化成功開車投產。為進一步鞏固芳烴技術的領先優勢,中國石化芳烴技術研發團隊步履不停,在短短的兩年時間內又接連開發出單塔芳烴吸附分離工藝、芳烴裝置數字化控制等系列新技術,形成具有國際領先水平的第三代芳烴成套技術。

芳烴產品廣泛用於化纖、輕工、電子、建築等國民經濟的各個方面,絕大部分都將成為聚酯纖維的原料,加工成服裝,不僅解決製衣原料問題,還可解決糧棉爭地的矛盾,是人們生活必不可缺的基礎化工產品。此次開車成功並產出合格產品的裝置於2020年5月9日開工建設,以打造標杆為目標,於2022年1月20日實現高標準中交,並於今日產出合格產品。

三代國產化芳烴生產技術

芳烴成套技術因為系統集成度高、開發難度大,因而有很高的技術壁壘,技術許可和專用吸附劑、催化劑等費用也極為昂貴。1975 年,我國引進2.7 萬噸/ 年PX 裝置技術費用高達數百萬美元。2007 年,60 萬噸/ 年PX 裝置僅技術費用就高達數千萬美元。

圖1 典型的以石腦油為原料的芳烴聯合裝置中工藝單元設置

為了攻克芳烴核心技術,從20世紀起,石化行業、高校以及科研院所幾代人歷經40多年的努力終於使中國成為繼美國、法國之後第三個擁有芳烴成套技術的國家。該項目所有技術我國都具有智慧財產權,擁有百餘項國內外授權專利。

為了突破國外吸附分離技術壟斷,中國石化上世紀90 年代初就部署開展PX 吸附分離技術的探索研究, 研發出RAX-2000A 國產吸附劑,於2004 年在齊魯分公司工業試驗,各項指標均達到或超過進口劑的水平,價格比當時進口劑低三分之一。

2011 年,中國石化利用自主研發的PX 吸附分離技術在揚子石化建成3 萬噸/ 年的首套工業裝置,使用最新研發的RAX-3000 型國產吸附劑,驗證了自主PX 吸附分離技術的可靠性。自此,中國石化成功攻克了自主芳烴生產技術的最後一座堡壘———吸附分離技術,掌握了芳烴生產成套技術。

中國石化依靠自主研發的芳烴成套技術,在海南煉化又建設了規模為60 萬噸/ 年PX的大型芳烴聯合裝置,於2013 年12 月27 日一次開車成功,順利投產。

總結來說,石科院主要參與研發的第一代高效環保芳烴成套技術成功突破芳烴產業鏈上關鍵技術長期「卡脖子」的問題。2011年,PX吸附分離工業示範裝置在揚子石化建成投產,2013年,首套60萬噸/年大型芳烴聯合裝置在海南煉化成功投產,中國石化成為了全球第三家擁有自主智慧財產權芳烴成套技術的專利供應商。2015年,第一代高效環保芳烴成套技術獲得國家科技進步特等獎的殊榮。

隨後幾年,石科院與海南煉化、上海石油化工研究院、工程建設有限公司等相關單位積極配合,勇於克難、持續攻堅,研發出了多項核心技術及新一代PX吸附劑及多種專用催化劑等多種專用催化劑,於2019年9月在海南煉化建成100萬噸/年PX生產裝置,裝置自建成以來一直運行平穩,產品質量優良。

2020年,由石科院主要參與研發的第二代高效環保芳烴成套技術通過了中國石化鑑定。第二代高效環保芳烴成套技術的各項技術指標均較上一代技術有顯著提升,在PX產品純度大於99.8%,單程收率大於98%的基礎上,綜合能耗更進一步降低了25%以上,可為生產企業節省大量成本,降本增效效果顯著。

數字工廠九江石化

九江石化芳烴項目作為我國中部地區首個大型芳烴項目,它的建成投產,有助於加快企業煉化一體化轉型升級,帶動江西省九江市石油化工產業鏈的形成與延伸,推進超千億產業集群建設,為打造長江流域重要節點城市、助力江西綠色崛起提供有力支撐。

九江石化是中國石化最早的四家「智能工廠」之一九江石化的智能工廠項目更加注重業務層面的需求,改變了以往由信息部門來主導的局面,而是由業務部門來牽頭,相關部門來配合,由信息部門負責綜合管理。

從2011年3月,九江石化便啟動了「智能工廠」的總體規劃編制工作。按照總體規劃思路,2012年,改善信息基礎設施、計量儀表兩個基礎,深化ERP、MES等系統應用,打牢智能工廠建設的基礎,整體上台階;2013~2014年,建設企業經營分析與運營監控、HSE應急指揮、能源優化、三維數字工廠、全廠優化等智能工廠重點系統,加強集成應用,支持集中運營管理模式,達到中國石化先進水平;2015年,重點建設知識管理系統和優化控制系統,實現全面集成和構建智能工廠的基本框架,達到數字化、可視化、模型化、集成化、智能化的目標,建成千萬噸級智能工廠。

作為九江石化的戰略合作方,華為認為工業4.0的核心是雲計算、大數據和物聯網,本質是企業生產系統和IT系統深度融合,為了實現中國工業4.0,目前ICT基礎設施需要重建,其中連通性則最為關鍵。而華為的一系列先進信息化技術都是首次在九江石化使用,包括4G無線網絡、有線無線通訊融合等。

例如在煉化工廠中,存在大量密集的金屬管線,對無線信號有比較強的屏蔽反應,這時候就需要考慮繞射和穿透力強的技術,如eLTE。這些行業上的特殊要求,一方面需要設備廠商深入了解工業環境需求,另一方面也需要集合多個廠商的優勢,形成適合行業特點、面向特定需求的解決方案。

智能工廠建設是個長期過程,對很多石油化工企業來說,需要很多年的持續建設才能達到理想目標,對於九江石化亦是如此。「智能工廠的建設永遠在路上,沒有終點,隨著新技術的出現和業務需求的變化,智能工廠的建設將不斷深化。」

暢想一下智能工廠的未來應用場景,從化工物流到數字油田,從油氣勘探到智能工廠,所有的貨物、所有的裝備都有電子標籤,不同的裝置可以互相通信,人和物品以及物品之間能夠彼此進行交流,成為網絡的一部分。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/e6b0fe6c92cf986d3b57bcfac239b761.html