在11月3日舉行的2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，中石化復(fù)雜原料百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)研發(fā)及工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“這套技術(shù)是兩代科技人員通過(guò)30多年鍥而不舍的奮斗研發(fā)成功的，此次獲獎(jiǎng)讓我們團(tuán)隊(duì)的全體成員深受鼓舞，我們一定繼續(xù)努力創(chuàng)新，爭(zhēng)取新的更大成績(jī)。”該項(xiàng)目第一完成人、中國(guó)工程院院士、中國(guó)石化集團(tuán)公司科技委顧問(wèn)袁晴棠說(shuō)。
乙烯是制作各種合成材料的原料，一個(gè)國(guó)家石油化工工業(yè)是不是發(fā)達(dá)，其標(biāo)志就是乙烯產(chǎn)量。而1983年，中國(guó)石化總公司剛成立時(shí)，我國(guó)乙烯產(chǎn)能只有62萬(wàn)噸/年，技術(shù)與裝備領(lǐng)域一片空白，全靠從國(guó)外引進(jìn)。
發(fā)展乙烯工業(yè)是振興石化工業(yè)的迫切需求，石化總公司提出“振興石化，科技先行”的方針，首批研發(fā)直指乙烯，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)隨即成立。時(shí)任總經(jīng)理把袁晴棠叫到自己的辦公室，語(yǔ)重心長(zhǎng)地說(shuō)：“我們一定要研發(fā)出中國(guó)自己的乙烯生產(chǎn)技術(shù)和裝置，我們是搞石油化工的，如果不能實(shí)現(xiàn)乙烯裝置國(guó)產(chǎn)化，將愧對(duì)后人。”
這番囑托，袁晴棠和團(tuán)隊(duì)成員牢牢地記在了心里，并鞭策著自己在乙烯技術(shù)開(kāi)發(fā)工作中勇毅前行。
乙烯裝置主要包括裂解和分離兩大部分，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)把開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的裂解爐作為開(kāi)發(fā)乙烯技術(shù)的首要目標(biāo)。裂解反應(yīng)數(shù)量有上萬(wàn)個(gè)，溫度超過(guò)800攝氏度，停留時(shí)間卻僅有0.2秒左右，幾乎是普通人眨眼的時(shí)間。為了抑制二次反應(yīng)，高溫裂解氣必須快速冷卻，隨后的分離流程最低溫度需要降到零下165攝氏度左右。反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜、工藝流程長(zhǎng)、溫度跨度大、操作條件嚴(yán)苛，對(duì)工藝和設(shè)備的設(shè)計(jì)及制造提出極高要求。
如何提高裂解爐目標(biāo)產(chǎn)物選擇性？如何延長(zhǎng)運(yùn)行周期？帶著這些問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)從研究爐管構(gòu)型、急冷方式、供熱形式等技術(shù)入手，進(jìn)行了大量工藝和工程研究。
在研究團(tuán)隊(duì)的不懈努力下，1988年，石化總公司在遼陽(yáng)化纖建設(shè)了2萬(wàn)噸/年CBL-I型工業(yè)試驗(yàn)爐，試驗(yàn)爐采用自主技術(shù)設(shè)計(jì)、制造，成為CBL裂解技術(shù)的發(fā)端。1990年1月，CBL-I型爐通過(guò)國(guó)家鑒定，主要指標(biāo)達(dá)到世界同類(lèi)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越。
首臺(tái)裂解爐開(kāi)發(fā)成功，意味著我國(guó)乙烯技術(shù)研發(fā)邁出第一步，也讓袁晴棠和團(tuán)隊(duì)成員們備受鼓舞。在裂解技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新持續(xù)推進(jìn)的同時(shí)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)積極推動(dòng)乙烯分離技術(shù)和催化劑的研發(fā)。
在大慶乙烯裝置從30萬(wàn)噸/年改擴(kuò)建到48萬(wàn)噸/年的過(guò)程中，我國(guó)首次獨(dú)立自主進(jìn)行乙烯全流程基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)。為了確保設(shè)計(jì)方案落實(shí)到位，團(tuán)隊(duì)成員王振維冒著零下30攝氏度的低溫，不分晝夜地在大慶石化乙烯裝置開(kāi)車(chē)現(xiàn)場(chǎng)守了近一個(gè)星期。“實(shí)在太冷了，加著伴熱，還是有不少管道凍上了，大家的眉毛、帽檐兒上都掛滿(mǎn)了冰碴。”對(duì)于當(dāng)年的情景，王振維至今記憶猶新。
這也是首次在乙烯裝置上使用國(guó)產(chǎn)核心設(shè)備——18萬(wàn)噸/年乙烯裂解氣壓縮機(jī)。對(duì)于核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，當(dāng)時(shí)很多人心存疑慮。時(shí)任石化總公司副總經(jīng)理王基銘研判了沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠的制造研發(fā)能力，頂住巨大壓力，做出堅(jiān)持國(guó)產(chǎn)化的決策。改擴(kuò)建后的乙烯裝置開(kāi)車(chē)成功，我國(guó)乙烯工程技術(shù)邁出實(shí)質(zhì)性的一步，重大設(shè)備國(guó)產(chǎn)化拉開(kāi)了序幕。
2007年初，袁晴棠向領(lǐng)導(dǎo)提交了一份報(bào)告，提出“要搞好國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目20萬(wàn)噸/年大型裂解爐和100萬(wàn)噸/年乙烯裝置工藝包的開(kāi)發(fā)，早日實(shí)現(xiàn)大型乙烯裝置國(guó)產(chǎn)化的夢(mèng)想和目標(biāo)”。當(dāng)年，百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝備及相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)被列入國(guó)家科技支撐計(jì)劃；2010年，20萬(wàn)噸/年大型裂解爐開(kāi)發(fā)及100萬(wàn)噸/年乙烯工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收。緊接著，乙烯技術(shù)開(kāi)始全面開(kāi)花，自主技術(shù)走上了快速發(fā)展之路。
2013年8月13日，中國(guó)石化百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)首次工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目——武漢石化80萬(wàn)噸/年乙烯裝置一次試車(chē)成功，自主研制的心臟設(shè)備“三機(jī)”和冷箱以及全系列催化劑首次在同一裝置全部得到應(yīng)用。同時(shí)成功應(yīng)用的還有自主研發(fā)的系列綠色高效專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)的百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)，從根本上解決了復(fù)雜原料高效利用及百萬(wàn)噸級(jí)乙烯大型化的技術(shù)難題，拓展了原料來(lái)源，降低了成本。該成套技術(shù)共獲授權(quán)專(zhuān)利206件，發(fā)明專(zhuān)利157件（其中國(guó)外64件），工業(yè)運(yùn)行表明，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
“參與我們項(xiàng)目攻關(guān)的有十個(gè)單位，團(tuán)隊(duì)中的黨員骨干一直起帶頭引領(lǐng)作用。乙烯成套技術(shù)進(jìn)行第一次工業(yè)應(yīng)用、建設(shè)石化武漢80萬(wàn)噸/年乙烯裝置時(shí)，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)建立了黨支部，黨建引領(lǐng)在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。”袁晴棠說(shuō)。
如今，復(fù)雜原料百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)捧起了沉甸甸的國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，標(biāo)下了中國(guó)乙烯技術(shù)發(fā)展的重要刻度，也是攻關(guān)團(tuán)隊(duì)向更高目標(biāo)挺進(jìn)的嶄新起點(diǎn)。“我們將牢記使命，不負(fù)重托，爭(zhēng)取在乙烯技術(shù)的研發(fā)中再立新功、再創(chuàng)佳績(jī)。”談起未來(lái)的研發(fā)工作，83歲高齡的袁晴棠依然意氣風(fēng)發(fā)。