成果簡介

　　2009年，中國石化成立了2000余人的芳烴成套技術攻關組。兩年后，揚子工業(yè)示范裝置建成并順利投產(chǎn)，標志著高效環(huán)保芳烴成套技術攻關成功。2015年，項目獲得國家科技進步獎特等獎。該項目有五個方面的核心技術創(chuàng)新與成果：首創(chuàng)原料精制綠色新工藝，固廢排放減少98%；首創(chuàng)芳烴高效轉(zhuǎn)化與分離新型分子篩材料；集成創(chuàng)新控制方法實現(xiàn)智能控制；首創(chuàng)芳烴聯(lián)合裝置能量深度集成新工藝；創(chuàng)新設計方法和制造工藝。

歷史背景

　　芳烴是化學工業(yè)的重要基礎原材料，廣泛用于三大合成材料的生產(chǎn)以及醫(yī)藥、國防、農(nóng)藥、建材等領域。但芳烴成套技術非常復雜，系統(tǒng)集成度高，開發(fā)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。對二甲苯是用量最大的芳烴品種之一，與人們的生活息息相關，事關國計民生，約65%的紡織原料、80%的飲料包裝瓶都來源于對二甲苯，其衍生品還廣泛應用于手機、電視、影像等產(chǎn)品的生產(chǎn)。由于用對二甲苯生產(chǎn)的化學纖維可以替代棉花，節(jié)省出的棉田可以用于種植糧食，因此開展芳烴成套技術攻關有助于我國解決糧棉爭地矛盾、更好地保障國家糧食安全，具有重要的戰(zhàn)略意義。

創(chuàng)新歷程

　　在我國芳烴成套技術的開發(fā)經(jīng)歷了40余年的攻堅克難。20世紀70年代，我國開始引進芳烴生產(chǎn)裝置。1972年至2008年，中國石化與中科院及有關高校開展合作研究，為芳烴技術發(fā)展奠定了基礎，先后研發(fā)出催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和阮基轉(zhuǎn)移等技術。2003年開始，國家科技部、中國石化又通過“十條龍”科技攻關項目等形式持續(xù)支持芳烴技術的發(fā)展。然而生產(chǎn)對二甲苯的關鍵技術——吸附分離技術，一直未能被攻克，成為芳烴成套技術最后的技術壁壘。2009年，中國石化專門成立芳烴成套技術攻關組，組織科研、設計、建設、生產(chǎn)等單位的2000多名技術人員聯(lián)合攻關。2011年10月，揚子工業(yè)示范裝置順利投產(chǎn)，標志著我國具有完整自主知識產(chǎn)權的“高效環(huán)保芳烴成套技術開發(fā)及應用”取得了成功。

　　高效環(huán)保芳烴成套技術不僅是生產(chǎn)技術、生產(chǎn)工藝，更是一套完整的生產(chǎn)流程，涉及技術開發(fā)、工程設計、裝備制造、建設施工等多個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了五大創(chuàng)新：一是首創(chuàng)原料精制綠色新工藝。以化學反應替代物理吸附，實現(xiàn)了原理創(chuàng)新，精制劑壽命延長40-60倍，固廢排放減少98%。二是首創(chuàng)芳烴高效轉(zhuǎn)化與分離新型分子篩材料。重芳烴轉(zhuǎn)化能力提高70-80%，資源利用率提高5%，吸附分離效率提高10%。三是集成創(chuàng)新控制方法實現(xiàn)智能控制。實現(xiàn)短時間大流量變化的快速調(diào)控，吸附塔壓力波動幅度顯著降低，確保了裝置長周期本質(zhì)安全與高效精準運行。四是首創(chuàng)芳烴聯(lián)合裝置能量深度集成新工藝。單位產(chǎn)品綜合能耗降低28%。率先采用回收塔頂?shù)蜏責崮芰堪l(fā)電，使聯(lián)合裝置項目發(fā)電量大于項目自身的全部耗電量，裝置運行實現(xiàn)由“需要外部供電”到“向外部輸送電”的歷史性突破；五是創(chuàng)新設計方法與制造工藝，實現(xiàn)了關鍵裝備“中國創(chuàng)造”。創(chuàng)新設計并建造了當時世界最大規(guī)模的單爐膛芳烴加熱爐和多溢流板式芳烴精餾塔，率先開發(fā)了新型結構的吸附塔格柵專利設備，流體混合與分配均勻性顯著提高。

重大意義和深遠影響

　　 　　中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術的開發(fā)與應用，顯著提升了我國芳烴生產(chǎn)技術水平和國際競爭能力，使我國不僅成為成套技術專利商，而且成為工程建設EPC承包商，并在帶動我國化工與流程制造業(yè)的發(fā)展、保障我國紡織原料產(chǎn)業(yè)鏈完整及經(jīng)濟結構安全方面具有重要意義。中國石化高效環(huán)保芳烴成套技術累計獲得40余項國內(nèi)外專利授權，形成了完整自主知識產(chǎn)權，出版專著1部，獲得了2015年國家科技進步獎、省部級科技進步獎特等獎1項及一等獎2項，獲中國發(fā)明專利金獎1項。