攻克芳烴成套技術最后堡壘

□ 賈廣華

石科院和具有一流工程設計能力的SEI，聯合揚子石化、海南煉化和催化劑公司等企業，聯手發起聚酯原料吸附分離技術攻關，不惜一切代價啃下這塊“硬骨頭”。

近日，采用中國石化自主開發技術建成的海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離裝置順利完成72小時標定。標定結果表明，在110%的負荷下，對二甲苯純度達到99.83%，收率超過98.28%，以芳烴廠檢尺計算每小時對二甲苯產量為91.81噸，全面實現設計目標。

海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離項目首次采用了由石科院與SEI、揚子石化等單位自主研發設計的吸附分離工藝技術及內構件，項目建成投產并順利通過標定，標志著中國石化掌握了芳烴聯合裝置配套的催化重整、芳烴抽提、吸附分離、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉移全流程生產技術，結束了我國芳烴核心技術必須依賴國外引進的歷史，為國內芳烴工業發展提供自主技術支撐。

不得不引進的核心技術

吸附分離工藝是生產聚酯原料的核心技術。我們穿的衣服、坐的汽車、食品藥物飲料包裝、用的各類塑料等都少不了聚酯原料的身影。中國作為全球最大的制造業國家，同時也是最大的聚酯原料消費國。資料顯示，2012年，我國對聚酯原料的實際需求為1385萬噸，但聚酯原料總產能僅為880萬噸，實際進口500多萬噸，花費近百億美元外匯。在我國現有的880萬噸產能中，所有的生產裝置都完全依賴國外技術建設，每年需要花費近十億美元來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，在裝置擴能或改造方面受制于人，沒有話語權。

自上世紀開始，石科院等科研單位先后在催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和烷基轉移等技術領域開發出具有國際先進水平的工藝和催化劑，吸附分離工藝技術成為中國石化自主芳烴成套技術最后的堡壘，制約著中國石化芳烴業務布局的實施。

用吸附劑撬開市場大門

為突破國外吸附分離技術壟斷，石科院制定了“先吸附劑再工藝”的兩步走戰略，在攻克國產吸附劑制備技術之后，再進行工藝研發。在集團公司的安排部署下，石科院從1997年開始系統研發用于液相分離的聚酯原料吸附劑，先后研制成RAX-2000、RAX-2000A和RAX-3000三種型號的吸附劑。

當石科院正緊鑼密鼓地研發國產吸附劑的時候，2002年某煉廠引進國外技術建設的吸附分離裝置出現吸附劑中毒的問題，造成裝置停工，這為石科院提供了一次實戰練兵的機會。當時國外公司提出全部更換新鮮的吸附劑，這就意味著這批價值上千萬美元的吸附劑將徹底報廢，經濟損失慘重。在煉廠遇到困難的時刻，石科院科研人員開發出吸附劑再生技術，實現了吸附劑的復活，為企業挽回了重大經濟損失，為石科院國產吸附劑技術樹立了威望。

2004年，國產吸附劑在齊魯分公司完成工業試驗，各項指標均達到進口劑的水平，打破了該領域長期被國外公司壟斷的市場格局，撬開了芳烴吸附分離技術市場的大門。

咬緊牙關啃下“硬骨頭”

在國產吸附劑制備技術被攻克之后，吸附分離工藝技術成為自主芳烴成套技術的最后一個壁壘。2009年集團公司召開芳烴成套技術開發研討會，集合系統內的優勢資源，依托具有國內一流科技開發實力的石科院和具有一流工程設計能力的SEI這兩家科研設計單位的雄厚實力，聯合揚子石化、海南煉化和催化劑公司等企業，聯手發起芳烴成套技術最后堡壘——吸附分離技術攻關，要不惜一切代價啃下這塊“硬骨頭”。

吸附分離技術到底有多難？石科院一位專家介紹說，吸附分離裝置兩個吸附塔共有24個床層，每個床層還有多路進出物料及沖洗管線，進料出料管線需要不停切換，工藝及操作都極其復雜。科研人員經歷了無數次的失敗，終于開發出具有自主知識產權的模擬移動床系統，攻克了吸附程序控制系統（MCS）控制難題。

聚酯原料產品純度要求極高，最低也要在99.5%以上。工業裝置物料閥門要在進料和出料之間不停地切換，會造成管線內物料殘留，哪怕是一丁點的物料，都會影響產品的純度和收率。科研人員在認真研究國外工藝設計的基礎上，跳出常規的技術思路，創造性地開發出管線沖洗工藝，讓自主技術在產品純度和收率這兩個關鍵指標上達到國際先進水平。

工藝流程的復雜程度決定了吸附塔內部構件的復雜性。國外公司為保持技術的長期領先，將工藝技術與吸附塔內構件捆綁銷售，不單獨賣給國內企業。依靠石科院、SEI在工程研究的技術儲備，攻關組在實驗室設計出符合工藝要求的內構件。在放大生產過程中，派出技術專家到制造現場指導，三次廢棄了因制作精度不夠的已經成型設備，最終生產出合格的內構件產品。

2011年，利用國產吸附分離工藝和吸附塔內構件技術，在揚子石化建成3萬噸/年的工業試驗裝置，使用RAX-3000國產吸附劑，產品純度達到99.7%，單程收率超過97%，為工業裝置建設和運行提供了必不可少的數據。

海南煉化60萬噸/年聚酯原料吸附分離項目完全采用中國石化自主知識產權的工藝技術，于2012年11月開始施工建設，2013年10月主裝置中交，采用石科院研發的新一代吸附分離吸附劑。2013年12月，裝置一次投料開車成功，順利投產。

海南煉化芳烴聯合裝置是中國石化自主芳烴成套技術首次在大規模芳烴聯合裝置上應用。聯合裝置的順利投產，標志著中國石化完全掌握了大規模芳烴聯合裝置全流程生產技術，具備了芳烴聯合裝置工藝設計、工程建設、吸附劑制備生產的能力。芳烴成套技術將成為中國石化打造“大煉油”“大乙烯”兩大核心業務之外的“第三極”，為中國石化實現世界一流提供新動力。