问:RTC技术未来的发展方向是什么?
魏晓丽:一是将RTC技术的研发成果进一步拓展至其他炼化技术。RTC技术的核心创新点是石科院国际首创的新型高效快速流化床反应器,该反应器通过独特的结构设计实现了化工反应器技术原始创新,推动了传统化工学科技术突破和全球催化裂化领域技术进步。
鉴于新型高效快速流化床反应器的突出优势,我们也尝试将RTC技术研发的反应器应用于其他炼化技术中,发现同样可以大放异彩。以中国石化济南炼化140万吨/年催化裂化装置为例,原料密度高、残炭高,导致装置的汽油、液化气产率低,焦炭产率高,是困扰企业多年的“老大难”问题。而新型高效快速流化床反应器恰好具备提升高价值产品的产率、降低焦炭产率的特点。因此,我们大胆设想,能不能利用催化裂解技术的“药”来治催化裂化技术的“病”?经过反复研究,我们将RTC技术的反应器从生产化工原料的催化裂解技术“移植”到生产油品的催化裂化技术中,对生产装置进行改造。2021年4月16日,装置改造后一次开车成功,实现了新型高效快速流化床反应器在催化裂化装置上的首次工业化应用,标定结果显示液化气+汽油产率增加逾两个百分点,高价值产品选择性大幅提高。在不同石化技术中殊途同归的应用效果充分证明了RTC技术成果出色的适应性,未来我们将对反应器进行更多研究和升级,不断拓宽RTC技术的应用领域。
二是进一步提升技术的产品选择性。目前我国石化行业炼化一体化已向纵深发展,呈现加速向化工产品链转移的特征。未来,石科院将尝试进一步提升RTC技术产品结构的灵活性。比如,在适度范围内,使炼化企业可以灵活切换化工原料生产与油品生产。同时,我们也会在技术经济性方面开展更多创新。比如,通过改善反应过程中的氢分布,进一步降低低附加值产物产率、降低甲烷和焦炭的产率,增强炼化企业抗风险能力。
三是进一步降低生产过程中的碳排放。催化裂化是石化行业的碳排放大户,以生产化工原料为主的催化裂解装置碳排放更高,降碳潜力较大。与现有技术相比,RTC技术在碳减排方面优势突出,安庆石化原65万吨/年催化裂解装置改造后,生产过程碳减排达1.5万吨/年。未来,石科院将尝试进一步压减生产过程中的碳排放,持续推进RTC技术绿色低碳发展。
问:如何保证装置“超大型化”后的稳定性和安全性?
吴雷:首先,从技术储备看,自2010年起SEI就开始在催化裂化(解)大型化方面进行相关研发工作,包括国家“863”科技攻关项目子课题700万吨/年超大型化重油催化裂化工程等技术开发工作。2015年起,相继投产了陕西延长石油榆能化150万吨/年CPP装置(相当于500万吨/年重油催化裂化装置的设备规模)、中海油大榭石化220万吨/年DCC装置、中海油惠州炼化480万吨/年重油催化裂化装置、大庆龙油230万吨/年DCC装置等,这些装置目前均属于国内最大的流化催化装置,在这些项目中,SEI积累了丰富的工艺与工程设计和开工运行指导经验,为本项目的设计和操作指导打下了坚实的技术基础。
其次,在设备大型化方面,SEI工艺专业从大型流化床的床层稳定、气固两相分布均匀性等方面,在流场数值模拟及工程经验总结方面做了大量工作。
再次,在设备设计与制造方面,SEI采用更成熟的有限元应力分析模拟的方式,对大型化后反应器和再生器超大直径的壳体部分进行合理设计;大型化“两器”内件结构复杂,SEI采用常规设计结合有限元分析的方式,利用不同的结构形式和支撑方式,保证高温下内构件的整体稳定性及长周期操作。
最后,在制造和现场安装方面,SEI也积累了丰富的施工经验。对大直径设备,采用分段预制、现场组对的安装模式,根据需要分阶段组织壳体及内件到现场,把控不同节点,有效缩短整体制造周期,同时保证现场吊装工作的安全可靠。现有的制造单位和施工单位均有较丰富的安装制造经验,能够保证大型设备的安装周期和质量。
问:此次项目的施工设计和协调过程,为今后的工作积累了哪些经验?
彭付成:项目伊始,南京工程公司迅速成立以主要领导为总指挥的项目前期工作小组,组织具有大型装置及催化施工经验丰富的人员组建项目管理团队,为项目执行提供资源保障。
我们系统总结荆门石化280万吨/年催化裂化装置、浙江石化450万吨/年催化裂化装置等催化项目建设经验,在项目可研阶段便主动靠前,通过多轮实地勘察,深入了解项目情况,提前参与前期设计工作和可施工性研究,为项目建设顺利执行打下了基础。
我们强化过程管控,推进项目高效执行。公司前期多次组织召开专题会议,优化施工组织设计、三级进度计划、模块化施工、智慧工地建设等方案,为项目顺利实施奠定基础。执行过程中,按照重点项目联系点制度,公司主管领导、职能部门、技术专家定期到项目现场指导和蹲点服务,专项跟踪项目执行并进行风险分析和进度预警,同时聚焦关键工序、关键环节,积极与业主方、设计方沟通协调,确保设计进度、采购节点与施工要求各环节无缝衔接。
我们强化协同联动,开展技术优化创新。围绕工效提升,以及“六能六不”生产组织要求,项目团队与业主单位、设计单位、制造厂家、供应商等进行深度对接,统筹设计、设备材料到货、组装、运输和吊装等环节,提高项目模块化程度。公司组织结构设计人员以“两器”模块化和钢结构模块化为需求,与本项目的设计单位进行模块化可行性研究和技术方案策划,保证设计深度既符合工艺生产需要,又满足模块化施工要求。对“两器”分段到货、现场组焊、内件安装等进行详细策划,确保工序有效衔接;对全场近两万吨的钢结构开展设计优化,将原计划的1.4万余个散件转化为194个预制模块整体吊装,有效提高施工效率。在智慧工地方面,搭建“两器”框架安装智慧塔吊系统和覆盖全场的视频监控系统,并与公司生产调度指挥中心互联互通,实现远程监督管控。
问:项目投产对安庆石化转型有何意义?今后将如何继续规划布局?
张业金:项目投产,对中国石化应对炼油产能过剩、探索燃料型炼厂向化工型炼厂转型升级具有重要意义,为建设同类型装置提供了建设经验和数据支撑。安庆石化合理布局先进产能、淘汰落后产能,扭转了投产前以汽柴油为主打产品,化工业务规模小、品种单一、竞争力不强等不利局面,在不增加原油加工量的情况下,最大化减产成品油增产低碳烯烃和芳烃,提升炼化供给结构的适应性和灵活性,充分发挥贴近聚丙烯、苯乙烯等大宗化工产品终端市场的优势,通过转型升级,走高质量可持续发展之路。
下一步,安庆石化将围绕集团公司“一基两翼三新”产业格局,积极融入地方产业规划,在“双碳”目标框架下,持续完善并大力实施公司“十四五”发展规划和 2035年远景目标纲要。一是以“规划引领”为目标主线,以深化转型、产业链延伸为抓手,积极践行低成本、绿色化、低碳化、高端化、差异化发展要求,坚持优“炼”强“化”,持续深化“油转化”“油转特”和新材料炼化一体化发展格局,压减汽柴油产量,最大限度增产优质化工原料,实现聚烯烃产品的差异化和高端化,丰富高附加值化工产品,不断提升产业链韧性和竞争力。二是进一步扩大安徽及周边区域家电、汽车、电子信息等产业需求市场,承接地方化工新材料产业优势,就地转化加工高端化工新材料,推动产业链提质扩量增效。三是按照“头部企业+中小企业”的生态模式,打造先进制造业集群,强化产业链供应链安全保障,加快建设安庆化工新材料重大新兴产业基地。