□ 本刊記者 田 源 梁曉云
?
形成世界先進的石油化工主體技術
□ 本刊記者 田 源 梁曉云

□ 中韓石化聚丙烯裝置試用國產催化劑成功。付松 攝
在全球節能減排的大環境下,中國石化芳烴成套技術具有極強的競爭力。
近年來,中國石化的化工技術進步明顯,多項技術達到世界先進水平,具備了自主建設乙烯、芳烴、聚乙烯等成套大型化工裝置的能力,技術實力得到廣泛認可。要以這些先進技術為基礎,以全球視野在國外建立相關產業基地,帶動裝備技術以及國內企業“走出去”,實現中國石化產業的國際化。
在成套技術方面,中國石化創新開發了世界先進水平的乙烯成套技術,以自主知識產權技術為主設計建設了天津、鎮海、武漢大型乙烯裝置,形成了百萬噸級芳烴成套技術,建成了海南大型芳烴裝置;開發了大型聚乙烯、環管法聚丙烯技術,稀土異戊橡膠、稀土順丁橡膠、溴化丁基橡膠、高透明抗沖丁苯樹脂以及乙烯三聚制1-己烯等成套技術;新型煤化工技術實現快速突破,世界首套甲苯甲醇甲基化制二甲苯工業示范裝置建成投產,煤制烯烴技術達到世界領先水平。
芳烴成套技術是復雜的系統工程,包括原料精制與精餾、芳烴異構與轉化、吸附分離等工藝及工程技術,系統集成度高,開發難度大,之前僅有美國和法國兩家著名公司掌握,技術壁壘非常高。石油化工科學研究院、工程公司、上海石油化工研究院等通過物理化學、催化材料、智能控制、工藝工程等原理與方法創新成功開發芳烴成套技術,使我國成為世界上第三個掌握該項技術的國家, 取得了特別重大的技術突破,具有里程碑意義。芳烴成套技術為我國大規模發展對二甲苯(PX)、化纖行業及開拓國際市場提供了可靠的技術路線。
PX技術是芳烴成套技術的核心部分。在國產芳烴成套技術成功之前,一套年產60萬噸的PX裝置,技術許可費要上億元,進口吸附劑更高達2~3億元。僅此一項,芳烴成套技術就可獲得相當可觀的經濟效益。
芳烴成套技術尤其注重環保問題,創新高效加熱爐集成技術,溫室氣體二氧化碳排放量明顯少于國際先進水平;首創能量梯級熱利用技術;突破性地以催化反應代替物理吸附,有效延長催化劑壽命,減少固廢物排放達98%。在全球節能減排的大環境下,中國石化芳烴成套技術具有極強的競爭力。
SMTO(甲醇制烯烴)成套技術也是中國石化具有自主知識產權的一張閃亮名片。由上海石油化工研究院牽頭組成的創新團隊,創制了高性能S-MTO催化劑,創新了高效連續反應—再生工藝、高效低能耗的輕烴分離工藝等技術。該技術甲醇轉化率近100%,乙烯+丙烯選擇性顯著高于同類技術,催化劑消耗明顯低于同類技術,總體技術指標達到國際領先水平。

單項技術方面,中國石化的化工技術可謂百花齊放、爭芳斗艷,在技術水平、經濟性及適用性方面都有很強的競爭力。代表技術主要有北京化工研究院(以下簡稱北化院)的CBL裂解技術、節能型淺冷油吸收法回收煉廠干氣技術、裂解爐扭曲片管強化傳熱技術、氣相聚丙烯連續預聚合技術、超細全硫化粉末橡膠技術、乙烯凈化催化劑、聚烯烴催化劑技術等。
CBL裂解技術適應原料范圍廣,既可以同一臺裂解爐裂解不同原料,還可以同一時間在不同爐管裂解不同原料。CBL裂解爐運行周期長、產品選擇性高。最大單臺裂解爐設計能力可達20萬噸乙烯/年。
節能型淺冷油吸收法回收煉廠干氣技術可以充分利用煉廠余熱,能夠回收煉廠干氣中的碳二以上餾分用于生產乙烯,既可以充分利用低溫余熱,又能夠多產烯烴,具有良好的經濟性和實用性,是一項具有世界先進水平的新型技術。
裂解爐扭曲片管強化傳熱技術通過在裂解爐部分爐管中增加扭曲片管,可以使爐壁溫度降低20攝氏度,運行周期增加50%,生產能力增加7%,具有良好的經濟效益。該技術在中國、美國和歐洲都獲得專利授權,并已在國內外近100臺裂解爐上成功應用。應用該技術液體原料運行周期達到80~100天,氣體原料運行周期則達到100天以上。”
氣相聚丙烯連續預聚合技術通過在氣相反應器之前增加一個預聚合反應器,讓液相丙烯在較低溫度下進行預聚合,實現減輕聚合物結塊,減少細粉產量,從而提高聚合物收率。該技術已在國內的揚子、燕山、賽科等公司使用,并許可給臺塑美國公司。
納普超細全硫化粉末橡膠是全球首創的全新技術,顆粒最小可以達到納米級,可以明顯改善塑料的韌性、改善熱固性樹脂綜合性能、改善摩擦材料力學性能,市場潛力巨大。該技術創造性地采用輻照硫化橡膠乳液固定膠乳中的橡膠粒子使之在干燥過程中不再凝并的方法,首次在國內外解決了納米尺度橡膠粒子的制備及其應用中存在的分散問題。
(4)技術力量在突破人類中心論中扮演了重要角色。因為技術力量對人類行為及其后果的改變,使得倫理學研究范疇超越了傳統的時間和空間范圍,因此,勢必將打破大部分早期倫理體系中的人類中心論地位。與早期倫理學關注人、人的行為和行為后果不同,技術時代的倫理視域已經擴展開來,并逐漸呈現出一種宏大的、整體的視角。人的倫理學不僅關注人,而且關注人類整體,關注人類處于其中的自然。此外,從一種存在主義的視角看,人類的獨斷的情感和態度,與人類自身生存的未來已經不相符合,對人類自身,尤其是大自然的認識需要調整適應,建立一種突破人類中心論的倫理學勢在必行。
目前,超細(可達納米級)橡膠顆粒材料已在酚醛樹脂改性、汽車剎車片等摩擦材料制造、環氧樹脂改性、PVC改性、尼龍改性、聚丙烯改性和其他多種高分子改性材料中得到廣泛的應用。用其所制備的改性塑料已被廣泛應用于筆記本電腦、手機、電冰箱等電器產品中,同時改性塑料還出口到日本等發達國家及泰國。
聚烯烴催化劑、乙烯凈化催化劑等在技術上都達到世界先進水平,具有廣泛的應用前景。聚烯烴催化劑從技術上來說,處于世界第一集團,個別單項技術居于領先位置。如HA催化劑,在商業化的催化劑中是獨一無二的,一般的商業化催化劑活性在2~5萬倍,該催化劑活性達到14~18萬倍。
碳二后加氫催化劑在國內市場占有率超過65%,并且出口到中東地區及英國等國家。碳三選擇加氫催化劑也是達到世界先進水平的催化劑,已出口到英國薩比克等公司。

□ 世界首創的NARPOW超細全硫化粉末橡膠樣品。 梁曉云 攝
近期發布的《石油和化學工業“十三五”發展指南》提出,“十三五”期間我國化工新材料等戰略性新興產業占比要明顯提高,產品精細化率要有較大提升,這為化工技術的發展指明了方向。在中國石化的化工技術體系里,新材料技術也占有重要的一席之地。
北化院成功開發了一系列世界領先的新材料技術,正在由“跟跑”跨向“并跑”和“領跑”。
獨創的丙烯/丁烯無規共聚物(G樹脂)生產技術,實現了透明聚丙烯領域的新突破,制備的產品具有成本低、可溶物少、剛性好等優點,在食品透明包裝、飲料熱灌裝以及兒童奶瓶等方面獲得了規模化應用。結合透明抗沖聚丙烯樹脂,實現韌性和透明性可調的聚丙烯樹脂的產業化。
采用非對稱外給電子體丙烯聚合新工藝和聚烯烴催化劑兩項世界領先技術,開發出高熔體強度聚丙烯樹脂,性能超過巴塞爾和北歐化工產品,在發泡材料、熱成形制品、吹塑薄膜、擠出板材等方面應用已展現明顯的技術優勢。
世界領先的抗菌防霉樹脂生產技術,在洗衣機等傳統 “抗菌防霉傳統禁區”得到成功應用。BOPE薄膜用樹脂生產技術,制備薄膜的模量可提高2~5倍,拉伸強度可提高2~10倍,穿刺強度可提高2~5倍,薄膜霧度可降低30~85%,全面提升包裝膜、農用膜、醫用膜、熱封膜、復合膜等產品的性能。
技術實力的大幅提升為化工技術“走出去”提供了堅實的基礎,但由于相關的國際化視野、技巧、能力及人員等方面的不足,化工技術在“走出去”方面還任重道遠,急需獲得更多的支持與幫助。

□ 應用CBL技術建設的天津100萬噸乙烯裝置裂解爐。 梁曉云 攝
工藝技術走出去主要靠工程技術帶動,而我國的工程技術及標準與國際通用標準存在較大的差異。國外工藝技術的選擇一般都是業主選擇的,我國的工藝技術在國內應用多,國外應用很少。如我國相對先進的芳烴成套技術在國內也只應用在海南煉化,而UOP技術的芳烴裝置在全世界已有上千套。部分領先的技術由于知名度不夠,在國外應用時處于劣勢。我國的很多技術,如乙烯裂解爐技術等,水平是數一數二的,但在知名度上與國外的KBR、Lummus及德希尼布等公司相去甚遠,實現“走出去”目標還有大量的工作要做。
化工技術與市場開發銜接不夠。市場開發是個專門的業務領域,我國的研究院所長期以來主要服務國內企業,國際市場開拓能力、技術服務標準、國際規范等方面的人才嚴重缺乏,導致“走出去”舉步維艱。目前,我們的科研人員普遍缺乏市場推廣能力,而市場推廣人員一般來說又沒有很強的技術背景,能夠將兩者結合起來的人才缺口很大。技術與市場推廣融合也是技術“走出去”的必經之路。
裝備自動化程度、先進程度有待提升。我國的化工裝備技術水平在整體上與國外還存在較大差距,在自動化程度、先進性上差距更大,影響了化工技術“走出去”的步伐。
工程化研究不足。雖然我國的研究院所在工藝技術、催化劑技術等方面達到了世界先進水平,但相應的工程化研究不足,難以適應“走出去”的需要。
當前中國石化的化工技術輸出主要以單項技術服務為主,距離以獨立技術在國外建廠還存在不小的差距。在國外設立工廠是技術“走出去”的主要目標,要實現這個目標就必須要有更多的成套技術來支撐。中國石化在化工成套技術整合方面還需要付出更多努力。