□ 本刊記者 鄧 穎 通訊員 鄭京禾
“根據項目開發的軟件測算,空分能耗較之前降低了3%?!本沤褐茪溥\行部副經理謝運旺說。他說的是九江石化參與的“廣域協同的高端大規模可編程自動化系統及應用”項目,該項目于2021年底榮獲2020年度國家科學技術進步二等獎。這是繼2019年度該公司獲得兩項國家科技獎勵之后,連續第二年再次榮獲國家科技進步獎。
一直以來,九江石化緊跟科技創新步伐,不斷向科技高峰攀登,既扮演科研項目的“出題人”,又當好合作項目的管理者,積極在新裝置建設、新產品開發等方面發力,開發應用了一批具有國內先進水平的新工藝、新技術,實現了科技成果向生產力轉化。
“常減壓那邊把RTO當成了寶貝,這個項目的實施效果確實不錯?!本沤a經營部計劃室副主任王偉笑著說。RTO項目上線運行以來,常減壓裝置一直運行平穩。

九江石化煉油二部技術人員在探討增強催化劑使用效果、延長使用周期的操作問題。譚壯 攝
RTO項目也叫煉油全程在線實時優化項目,是業內首個成功打通經營優化層面與現場操作層面技術壁壘的優化項目,打破了國外的技術壟斷。該項目由九江石化和浙江中控技術股份有限公司共同承擔研究開發,成功將國外先進的優化及控制技術引入到國內煉油領域,極大地拓展流程模擬應用范圍,成功打通在線分析數據、模擬優化、先進控制等不同系統在線協調運行的閉合回路,開煉油裝置優化控制一體化先河,為提高石化行業自動化水平及智能制造水平提供寶貴案例參考。該項目建立九江石化原油分子數據庫、分子級機理模型、數據整定模型及全局優化模型,并實現RTO和APC聯動。
RTO就是實時過程在線優化管理,APC系統就是先進控制系統。如果把APC比作大腦,把RTO比作自動控制,那么合起來就是“無人駕駛”。為了實現這個目標,九江石化先解決原料在線分析問題,通過統籌測算,率先在國內實施了在線核磁分析技術,將原先5天左右原油分析時間壓縮為10分鐘,有效解決了常減壓裝置原料在線實時分析問題。之后,項目團隊不斷攻克RTO與APC匹配、價格測算量大等難題,通過離線數據分析,通過反復討論、測算最優價格,尋求最優數據匹配,再將日常經驗數據固化到機理模型中?,F在只要在RTO項目里輸入目標口令,系統就會自動測算,選擇合適的原油品種和加工方式,對不同位號的溫度、壓力提出目標調整值,傳導到現場DCS畫面中,并通過APC系統實時調整。
該項目通過優化裝置切割方案,降低裝置能耗3%至5%,年增效益2400余萬元;同時提升了生產智能化水平與協同優化能力,助力技術國產化;通過優化操作降低能耗,為早日實現碳達峰與碳中和提供了可行性的方案。這一優化方法已在中國海油大榭石化連續重整裝置工業應用,中國石化揚子石化與齊魯石化常減壓裝置、鎮海煉化連續重整裝置,中國石油長慶石化連續重整及催化裂化裝置也在推廣應用。
2019年,由中國石化石油化工科學研究院、九江石化等聯合開發研究,并實施工業生產應用的活性相定向構建及復雜反應分級強化的柴油高效清潔化關鍵技術項目榮獲國家技術發明二等獎。
柴油占油品消費總量的40%,是重要的交通運輸燃料,給人類生活帶來極大便利的同時,其中的硫和多環芳烴燃燒形成的排放物也會污染人類賴以生存的大氣環境,這對柴油清潔化過程發揮核心作用的加氫技術提出了嚴峻挑戰。
針對傳統加氫技術難以兼顧超深度脫硫和芳烴高效飽和的難題,中國石化石油化工科學研究院、九江石化等單位聯合立項,以高效生產低硫低芳烴清潔柴油為主要目的,致力于共同研究解決柴油的清潔化生產,既脫硫,又確保芳烴的飽和度。從2013年的工業試驗開始,不斷摸索研究,創新提出了通過優先脫除氮化物實現雙重目標的“一箭雙雕”理念,發明了活性相定向構建及復雜反應分級強化的柴油高效清潔化關鍵技術,形成了達到國際先進水平的高活性高穩定性柴油加氫催化劑、柴油高效清潔化生產工藝。
2017年3月,九江石化團隊將2號加氫裝置作為企業柴油質量升級的首套改造裝置,應用了新一代RTS加氫技術和加氫催化劑RS-2100。
九江石化的原料中二次柴油比例長期高達50%以上。如何能讓高活性、高穩定的RS-2100型催化劑在2號加氫裝置得到最好的應用?他們嚴格管控原料,嚴格控制二次加工柴油干點在350攝氏度以下;優化一反R2501、二反R2502反應溫度,在產品質量可控的前提下,降低冷氫的注入、降低二反溫度、控制二反溫升不超過10攝氏度,充分保留催化劑活性,為裝置長周期生產保留余地。將裝置循環氫壓縮機C2501負荷調整至歷史最高,利用最大的氫油比以保證脫硫率和催化劑長周期;提高廢氫排放量,以最大的能力提高循環氫的純度,從而提高反應氫分壓,促進脫硫反應深度。
截至2021年4月全廠大檢修前,該裝置滿負荷生產,一直運行狀態良好,穩定性好,即使在滿負荷的操作條件下加工50%的二次汽柴油,催化劑的活性損失遠小于1攝氏度/月。
RTS工藝解決了工業裝置難以長周期高效兼顧超深度脫硫和多環芳烴深度飽和的難題,實現了柴油清潔化過程的低成本、高效率、長周期運行,為九江石化柴油質量快速升級提供了有力技術支撐。目前該柴油清潔化關鍵技術已在國內24套工業裝置上實現工業應用,總加工能力超過4000萬噸/年,年經濟效益約9億元,具有良好的經濟效益和社會效益。
2021年8月4日,九江石化煤制氫運行部會議室里,龐剛勞模創新工作室正式授牌,標志著九江石化第8個勞模創新工作室正式成立。
一枝獨放不是春,百花齊放春滿園。近年來,為發動全員科技創新,九江石化堅持實施創新驅動戰略,完善體制機制,搭建平臺,鼓勵創新,做實產學研用,成果豐碩?!笆濉逼陂g九江石化被評為集團公司創新型企業;先后榮獲國家級科學技術獎3項,省部級科學技術獎12項,行業協會科技獎勵4項,授權專利16項,其中發明專利12件,10件計算機軟件登記取得軟著證書。
他們堅持科技創新和制度創新雙輪驅動,持續完善科技管理制度體系,強化科技活動評價考核,提升科技決策與科技管理水平;建立科技貢獻專家、優秀青年科技人才、優秀創新團隊評選制度,激勵員工創先爭優。強化項目負責人制管理,深化開放創新,發揮產學研合作有效機制作用,充分利用社會科技資源,依托科研院所、重點大學等開展科技項目合作研究,建立“產學研用”一條龍集智創新聯盟,持續推進“綠色低碳”“智能工廠”核心競爭優勢,建設千萬噸級綠色智能一流煉化企業。
該公司整合內外資源,搭建各類科創平臺。
搭建院士平臺,原始創新取得可喜成果。國家自然科學基金委重大項目—煉油生產過程全局優化運行的基礎理論與關鍵技術項目以綜合評價為“特優”通過結題驗收;虛擬制造系統持續完善提升和深化應用,累計完成優化方案170個,增加效益5737萬元,形成發明專利5件、軟著2件,發布論文12篇。智能工廠提升—煉油虛擬制造推廣應用項上線,實現7套裝置操作優化功能、9套裝置性能評估功能及其報表功能,年增效約750萬元。
塑造“青字”平臺,挖掘創新創效能力。以創新方法為指引,著力青年人才培養,為企業實現高質量發展增添力量。組織煉油運行部以《提高催化裂化裝置汽油辛烷值》《提高催化裂化穩定汽油辛烷值》等4個項目參加2021年中國創新方法大賽(企業)江西區域賽并均獲決賽三等獎。