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科技创新团队探秘:超级悬浮床工业示范装置是如何诞生的
发布时间:2016-07-01
       在炼油行业,悬浮床技术(MCT)是世界上公认的最有希望应对全球原油劣质化趋势的技术路径之一,国内外有10多家大石油公司以及专业研发机构将其列为重点开发的核心技术,孜孜以求。但由于悬浮床关键技术及装备的研发是一个系统工程,技术难点很多,尚未得到有效突破和验证,目前世界范围内该技术一直没有大规模实质性的工业应用推广。 
       就在这一世界难题久攻不破之时,6月20日,从北京三聚环保新材料股份有限公司传出了消息:我国首套自主研发的超级悬浮床工业示范装置自今年2月份开车以来,已经安全平稳运行了4个多月,创造了炼油工业史上新的世界纪录。 
       作为炼油行业中名不见经传的小字辈和后来者,三聚环保有着怎样的勇气和信心去面对这一世界性的技术难题,又是如何破解了一个又一个的技术难关,取得了如此令人艳羡的技术突破呢?上周,中国化工报记者采访了该技术的联合开发者北京三聚环保新材料股份有限公司总经理林科与北京华石联合能源科技发展有限公司总经理李林,两位老总给出近乎一致的答案:海纳百川、有容乃大,多团队跨界合作、联合作战的技术创新模式,让他们有勇气向世界难题发起挑战。

树多成林不惧风 凝聚团队的力量 

    当前全世界的炼油行业面临着一个共同的难题,石油资源越来越重,劣质化是长期趋势。采用传统的渣油加氢、催化裂化或者延迟焦化工艺加工重油及渣油,不仅加工流程长、成本高,而且轻油收率低,资源得不到充分利用。在应对原油的重质化和劣质化挑战上,悬浮床加氢技术被寄予厚望,特别是我国原油依存度日益增加,开发新一代重油加工技术具有特殊意义。

6月16日,在2016亚洲炼油和石化科技大会上,北京三聚环保新材料股份有限公司总经理林科向石油炼制催化剂及工艺专家、中国工程院院士李大东介绍悬浮床示范装置的运行情况。(王瑜 摄)

      然而,任何重大装备技术的突破都不可能毕其功于一役,它需要所有系统中各个相关环节最优化的匹配与组合,才能确保装置的正常运营。而这一切的前提就是要打造一个集合各方优势资源的、拥有强大攻关能力的研发团队。 
      在十几年的发展历程中,三聚在研发团队建设上广纳贤才,集合了石油化工、煤化工、催化剂以及石化工程领域的技术专家、研发专家和工程专家等一大批的专业精英人才。在攻克重大系统工程技术难题上,这样的人才构成模式显得至关重要。 
      林科回忆道:“5年前,当我们决定开发悬浮床技术时,许多人对此表示置疑。与国内外有着强大研发实力的研发机构和著名石油公司相比,三聚只能算是一个石化行业的小字辈、后来者。‘想要攻克一项世界难题,三聚有这样的实力吗?’面对各方的种种置疑之声,我们对自己充满信心,信心来自于我们创新的多团队、跨界合作、联合作战的模式。” 
      林科告诉记者,公司从成立之初就将凝聚团队力量做为核心优势。三聚做催化剂起家,自身在催化剂及材料的研发上就有一定技术积累,特别是2012年三聚环保与福州大学合作成立了福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司,中国工程院院士魏可镁教授领衔的研发团队在催化机理上的研发成果给三聚增添了更多的技术底蕴;与此同时,三聚的主要服务对象是石油石化行业,团队中集中了一批石化领域的技术专家,多年的实践以及经验积累让三聚对炼油工艺有着深刻的理解;在工程方面,三聚不仅有自己的工程设计院,同时通过与北京华石联合能源科技发展有限公司的合作,三聚又增添了丰富的石油化工工程设计与管理经验。 
      “我们的合作伙伴中也不乏国外的专业机构与技术专家,我们与德国、日本等国的专家进行广泛交流与合作,他们在解决管道的结焦、堵塞以及阀门磨损等问题上给予我们很多技术支持。”林科表示。 
      这样的多团队跨界合作让三聚环保如虎添翼。创业板上市6年以来,三聚环保的销售额和净利润上涨了10倍。 

沉船侧畔千帆过 进取是创新者的座右铭 
      精英人才的汇集,以及全方位的从基础理论研究到实验室小试、中试,再到工程化的一整套的催化剂评价、开发体系的建设与完善,为悬浮床技术的突破奠定了坚实的基础。而在技术上瞄准世界领先水平,不断探索、创新和进取又是三聚环保快速发展的主驱动力。
      经过5年多的艰辛探索与大胆实践,三聚环保与华石能源组建的研发团队在悬浮床加氢技术和装备的开发上,攻克了一系列重大技术难题,取得了突破性进展。15.8万吨/年工业示范装置一次开车成功并连续安全平稳运行4个多月的事实向世界宣布:中国在重油加工技术领域已经走在了世界前沿! 
      北京华石联合能源科技发展有限公司总经理李林在接受采访时向记者表示:“研发团队调研了国外悬浮床加氢技术的现状,分析了不同工艺的技术特点,进行了充分、全面、透彻的分析和总结,针对中国煤焦油加工中存在的结焦、磨损、堵塞等关键问题,我们提出了全新的技术理论和工艺路线,形成了自己独特的超级悬浮床技术解决方案,并在实践中不断地调整、改进和创新,才有今天这样令人满意的结果。” 
      “目前悬浮床技术的自主知识产权多达100项,已申请专利23项,其中22件为发明专利,已获授权发明专利达到12项。这组数据的背后是一系列关键技术的突破与创新,既包括了专有复合型多功能催化剂的研发,也有独特的超级反应器及其核心装备的设计,还有领先的防结焦系统解决方案,同时也不乏先进的单元工艺技术的集成。这其中任何一个小的技术环节考虑不周全,悬浮床工业示范装置的表现都不会是今天的样子。”常年坚守在生产和建设一线的李林对于悬浮床装置每一项核心技术都了如指掌。

百尺竿头更进一步  提升能源行业国际竞争力 
      虽然,悬浮床工业示范装置技术上的突破让我国炼油技术走到了国际前沿,但在两位老总看来,这只是一个开始,一个新的更加宏伟的蓝图在他们心中已经有了雏形。 
      悬浮床技术不仅可以有效解决重质、劣质原油轻质化加工的难题,有望大幅度降低我国的原油进口依存度,而且对我国煤化工的发展也有着举足轻重的影响力。 
      李林认为,未来我国煤炭清洁利用最主要方向就是煤炭的分质利用,悬浮床与煤提质技术相结合,将为我国开辟一条新型的煤化工技术路线。煤炭提质过程中产生大量难以高质化利用的煤焦油,通过悬浮床技术,会非常容易地将全馏分的煤焦油加工成煤基清洁燃料,同时还可以生产国内短缺的芳烃化工原料。采用悬浮床技术加工煤焦油的技术路线是一条环境友好、节能减排、节省投资且完全不需要依赖水资源新型煤化工路线。 
      据悉,采用该技术的河南鹤壁15.8万吨/年工业示范装置的持续平稳运行,它所积累的数据,为后期更大规模装置的建设及新应用领域的探索提供了越来越多的成功要素。在此基础上,研发团队已经开始了新的征程,百万吨级的悬浮床装置正在规划中。 
      “在未来的两到三年内,我们希望在中国诞生一个全新的炼油厂。这个炼厂没有催化裂化装置,也没有延迟焦化装置,单靠悬浮床加氢装置就可以把渣油吃干榨尽。”林总在描述这样一个愿景时,语气中透露着坚定与自信。

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