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，揚子工業示范裝置建成并順利投產，標志著高效環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新與成果：首創原料精制綠色新工藝，固廢排放減少98%；首創芳烴高效轉化與分離新型分子篩材料；集成創新控制方法實現智能控制；首創芳烴聯合裝置能量深度集成新工藝；創新設計方法和制造工藝。

歷史背景

　　芳烴是化學工業的重要基礎原材料，廣泛用于三大合成材料的生產以及醫藥、國防、農藥、建材等領域。但芳烴成套技術非常復雜，系統集成度高，開發難度大，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、影像等產品的生產。由于用對二甲苯生產的化學纖維可以替代棉花，節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，具有重要的戰略意義。

創新歷程

　　在我國芳烴成套技術的開發經歷了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，為芳烴技術發展奠定了基礎，先后研發出催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構化、甲苯歧化和阮基轉移等技術。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支持芳烴技術的發展。然而生產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、生產等單位的2000多名技術人員聯合攻關。2011年10月，揚子工業示范裝置順利投產，標志著我國具有完整自主知識產權的“高效環保芳烴成套技術開發及應用”取得了成功。

　　高效環保芳烴成套技術不僅是生產技術、生產工藝，更是一套完整的生產流程，涉及技術開發、工程設計、裝備制造、建設施工等多個環節，實現了五大創新：一是首創原料精制綠色新工藝。以化學反應替代物理吸附，實現了原理創新，精制劑壽命延長40-60倍，固廢排放減少98%。二是首創芳烴高效轉化與分離新型分子篩材料。重芳烴轉化能力提高70-80%，資源利用率提高5%，吸附分離效率提高10%。三是集成創新控制方法實現智能控制。實現短時間大流量變化的快速調控，吸附塔壓力波動幅度顯著降低，確保了裝置長周期本質安全與高效精準運行。四是首創芳烴聯合裝置能量深度集成新工藝。單位產品綜合能耗降低28%。率先采用回收塔頂低溫熱能量發電，使聯合裝置項目發電量大于項目自身的全部耗電量，裝置運行實現由“需要外部供電”到“向外部輸送電”的歷史性突破；五是創新設計方法與制造工藝，實現了關鍵裝備“中國創造”。創新設計并建造了當時世界最大規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

　　 　　中國石化高效環保芳烴成套技術的開發與應用，顯著提升了我國芳烴生產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的發展、保障我國紡織原料產業鏈完整及經濟結構安全方面具有重要意義。中國石化高效環保芳烴成套技術累計獲得40余項國內外專利授權，形成了完整自主知識產權，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，獲中國發明專利金獎1項。