2006年起,我国加大了对重大技术装备国产化的资金支持力度,伴随着“十一五”规划6套炼油、8套乙烯等一批重大项目的建设,特别是石化产业、装备制造业调整振兴规划的出台,我国石化重大装备国产化的步伐加快,但高端石化装备的进口依赖症并没有得到根本缓解。
石化装备如何攀登国产化技术高峰?中国石油大庆炼化公司聚合物工程算个成功范例,记者进行了深入探访。
扩能建设离不开高科技
随着大庆油田三次采油技术日臻成熟,高品质的聚丙烯酰胺系列产品需求剧增,大庆炼化公司在吸收、消化、引进先进技术的基础上,自主创新研发出符合油田三次采油所需高品质的聚丙烯酰胺系列产品。
“科技是第一生产力”,扩能建设离不开高科技。由于国内尚没有如此大规模的丙烯酰胺生产工艺技术,加之当初公司丙烯酰胺在做技术引进时,日方以总承包的方式没有为我们提供成套的工艺,且经过十几年的运行改造,装置的许多情况都因调整发生了改变,没有可供借鉴的工艺技术、没有可供利用的现成设备、没有可供参考的设计图纸……
如何保证国产化顺利实施?大庆炼化科技工作者自加压力、开动脑筋,向世界先进技术发起一次高难度、高尖端、高水平的“三高”冲锋。不仅依靠自主创新编制完成了《5万吨/年丙烯酰胺装置工艺技术包》,还配套创新集成了包括技术开发、工程化实施、生产运行控制等内容的5万吨/年丙烯酰胺成套工业化技术,并在已建成正运行的抗盐聚丙烯酰胺装置基础上,进一步提升了《5.2万吨/年抗盐聚丙烯酰胺装置工艺技术包》,经集团公司专家鉴定,化学法生产丙烯酰胺生产技术达到了国际先进水平。
为了打好这场高科技的新会战,大庆炼化还提出了“自主创新与引进技术相互结合、理论研究和现场实际相互结合、单项技术与集成创新相互结合、横向设计与纵向架构相互结合”的“四相互”战术打法,依靠自己的力量实现了扩能项目装置成套生产技术国产化。
攻克设备国产化难题
技术问题解决了,设备国产化又是一个难关。由于第一套丙烯酰胺装置是日方主导设计,国内的设计院没有设计经验和资料,公司设备专业人员从工程立项、可研阶段就开始全方位介入前期工作,共同参与可研编制,与设计单位进行技术协作,在技术协议签订过程中,对设备的使用寿命、稳定性、易用性、方便操作和便于维修等技术方面严格把关。
丙烯酰胺流化床反应器是这次设备国产化的一项重点,由于材质和加工的精度要求高,内表面采用抛光处理,一直以来都是日本三菱公司的专利设备。面对反应器国产化的难题,公司相关部门和设备技术人员充分消化吸收该设备的结构特点,与厂家在签订技术协议中,对制造精度、表面精度等提出了明确要求,确保了反应系统的开车一次成功。
丙烯酰胺装置反应器、搅拌器、滤芯分别由不同的供应商制造,如何保证现场的装配精度成为难点。公司设备管理部门在技术协议中要求搅拌器、滤芯制造完成后运送到反应器厂家进行组装,做好运行试验,确保了后期现场安装顺利进行。
他们还分析现有聚丙烯酰胺设备存在的一些问题,对新建聚丙烯酰胺装置设备进行升级改造,水解机等进行了大量改进,保证了新装置的长周期平稳运行。在扩能工程中,公司总计签订动静设备、电气、仪表专业技术协议108类322项,解决了设备国产化和升级改造问题645项。
拓展项目自主建设新思路
上世纪80年代,为保证大庆油田的持续高产稳产,大庆炼化公司应运而生。1995年引进法国SNF公司聚丙烯酰胺生产装置和生产技术,1996年5万吨/年聚合物工程投产,2004年末达到7万吨/年。2005年年初,随着东昊聚合物厂正式整体移交到大庆炼化,大庆炼化聚合物生产能力一跃每年9万吨以上。此次扩能工程投产后达到15万吨。
大庆炼化在318天的有效工期内高水平地完成了聚合物扩能工程建设投产任务,而一期同规模的装置在引进国外技术开工有外国专家指导的情况下,施工用了两年半。而且,聚合物扩能工程从技术、设备两个核心方面获得国产化成功,实现了全部自主知识产权,为公司赢得了宝贵的发展潜力。
特别是核心的丙烯酰胺装置,技术和关键设备属首次国产化,对工艺管线设备的焊接成型和光洁度要求极高。再加上扩能项目材料需求急,设备制造和施工质量要求都高,攻克采购、安全风险大等难关,加强人员培训,投产联运中创新倒序开工法、阶段启动法以及老料新料接替法,既成功规避了容易聚合等技术风险,又争取到解决首次国产化开工过程中暴露出的诸多问题的时间。
今年4月26日,流程一次打通、开车一次成功、产品质量优良、装置本质安全的总体目标全面实现。截至目前,8条生产线全部运行平稳,单线生产能力达到每天18吨。大庆炼化勇于攀登聚合技术高峰,不仅创造了工程建设史上的新纪录,还解决了装置国产化等难题,为今后国内同类装置建设及公司未来发展提供了思路和借鉴。