Четыре десятилетия — время создания меча. Так и была разработана собственная в нашей стране технология производства ароматических углеводородов

Thread Content

Как создаются «вехи» в нефтехимической промышленности? В китайской нефтехимической отрасли существует технология, свидетельствующая о уровне китайской промышленности по производству оборудования – это комплекс технологий для производства ароматических углеводородов, разработанный китайскими учеными и инженерами за четыре десятилетия и основанный на собственных интеллектуальных правах. Эта технология недавно привлекла внимание одной из ведущих международных нефтяных компаний; она скоро будет использоваться за рубежом и станет востребованной в рамках инициатив «Выход на мировые рынки» и «Один пояс, один путь». Ароматические углеводороды, получаемые в результате сорокалетних усилий, включая толуол и пара-диметилбензол (PX), являются важными основными химическими сырьями. Его вклад неотъемлем от всех аспектов нашей жизни: одежда, в которую мы одеваемся, автомобили, на которых ездим, упаковка для продуктов питания, лекарств и напитков, а также различные виды пластика — всё это связано с ароматическими углеводородами. Заместитель главного инженера Научно-исследовательского института нефтехимии Китайской нефтегазовой корпорации Ву Вэй рассказал журналистам газеты «Китайская научная газета», что основные сырьевые материалы в нефтехимической промышленности делятся на две категории: это алкины и ароматические углеводороды. Существует огромное количество производных ароматических углеводородов; среди более чем 8 миллионов известных органических соединений ароматические углеводороды составляют примерно 30%. Технология производства ароматических углеводородов представляет собой сложную, технологически интенсивную высокотехнологичную систему, являющуюся показателем уровня развития нефтехимической промышленности. Ранее в мире лишь две известные зарубежные компании обладали полным набором технологий по производству ароматических углеводородов, что фактически создавало монополию на этот рынок. По словам Ву Вэя, технология производства ароматических углеводородов сопряжена с высокими техническими барьерами из-за высокой степени интеграции систем и сложности её разработки. Кроме того, лицензии на использование этой технологии, а также цены на специальные адсорбенты и катализаторы также являются чрезвычайно высокими. В 1975 году наша страна импортировала технологию оборудования для производства PX мощностью 2,7 тысячи тонн в год; стоимость этого импорта составила несколько миллионов долларов ； В 2007 году технические затраты на установку по производству PX мощностью 600 тысяч тонн в год составляли десятки миллионов долларов. Заместитель главного инженера Шанхайского исследовательского института нефтехимии компании Sinopec Конг Дэцзинь рассказал, что для преодоления технологических сложностей, связанных с производством ароматических углеводородов, с 1970-х годов представители нефтехимической отрасли, университетов и научно-исследовательских институтов на протяжении более чем 40 лет прилагали усилия. Благодаря этим усилиям Китай стал третьей страной после США и Франции, обладающей полным набором технологий для производства ароматических углеводородов. У нашей страны есть права интеллектуальной собственности на все технологии этого проекта; имеется более ста патентов, полученных как внутри страны, так и за рубежом. Шесть академиков, включая Мин Эн Чжэ, высоко оценили этот проект, считая успешную разработку комплекса технологий для производства ароматических углеводородов «вехой» в технологиях нефтехимии. В рамках этого проекта было достигнуто множество значимых инноваций и прорывов в таких областях, как технологии производства, инженерное оборудование, методы и системы управления, адсорбционные и каталитические материалы. В целом проект находится на мировом уровне и имеет большое значение для дальнейшего применения. Хун Динъи, исполнительный директор Китайского общества химической промышленности, считает, что технологии производства ароматических углеводородов, представляющие собой сложные технологии с высокими затратами и рисками, смогли быть внедрены в Китае с лабораторного уровня на промышленном уровне благодаря поддержке на высшем уровне, тесному сотрудничеству между академическими кругами, промышленностью и исследовательскими институтами, а также благодаря высокой степени интеграции в процессах исследований, проектирования, строительства и производства в китайской нефтехимической отрасли. Начиная с 1970-х годов, такие учреждения, как Научно-исследовательский институт нефтехимии Китайской нефтяной корпорации и Шанхайский научно-исследовательский институт нефтехимии, последовательно разработали технологии производства ароматических веществ, такие как экстракция ароматиков, изомеризация диметилбензола, дисмиссия толуола и алкильная трансферация. Однако технология адсорбционной сепарации PX так и не была преодолена, оставаясь последней крепостью в технологии производства ароматических углеводородов. Из-за этого недостатка наша страна ежегодно вынуждена импортировать сотни тысяч тонн продуктов PX, тратя на это почти миллиард долларов в иностранной валюте. У Вэй рассказал журналистам, что с целью преодоления монополии зарубежных компаний в области технологий адсорбционного разделения китайская нефтегазовая промышленность ещё в начале 90-х годов прошлого века начала исследования в этой области. Был разработан отечественный адсорбент RAX-2000A. В 2004 году он был протестирован на промышленном уровне на заводе в Цилюе, и все показатели оказались на уровне или выше, чем у импортных аналогов. При этом цена данного адсорбента была на треть ниже, чем у импортных аналогов. В 2009 году, с целью преодоления монополии иностранных компаний на технологию адсорбционного разделения PX, китайская нефтегазовая компания создала руководящую группу по разработке комплексных технологий ароматических углеводородов во главе с старшим вице-президентом Дай Хоуляном. Эта группа занялась разработкой последнего этапа в создании комплексных технологий ароматических углеводородов – технологии адсорбционного разделения PX. Цель состояла в том, чтобы любой ценой преодолеть эту сложную задачу. В том же году технология адсорбционного разделения PX была включена в проект «Десять драконов» компании Sinopec, что ознаменовало начало активных усилий по разработке собственной технологии адсорбционного разделения PX. В 2011 году китайская компания Sinopec с помощью самостоятельно разработанной технологии адсорбционного разделения PX построила на заводе Yangzi Petrochemical первый промышленный установочный комплекс мощностью 30 тысяч тонн в год. В этом комплексе использовался новейший отечественный адсорбент модели RAX-3000, что позволило подтвердить надежность самостоятельно разработанной технологии адсорбционного разделения PX. С тех пор китайская нефтегазовая компания смогла преодолеть последнее препятствие на пути к самостоятельному производству ароматических углеводородов — технологию адсорбционной сепарации, и овладела полным набором технологий для их производства. Опираясь на собственные технологии производства ароматических углеводородов, компания Sinopec построила на заводе в Хайнане крупный комплекс по производству PX мощностью 600 тысяч тонн в год. 27 декабря 2013 года комплекс был успешно запущен в эксплуатацию с первой попытки. Хун Динъи, специалист в области тройного прыжка, рассказал журналистам, что за последние 40 с лишним лет технологии производства ароматических углеводородов в нашей стране прошли три этапа: следование за другими, параллельное развитие и лидерство в области инноваций. Технология PX является ключевой частью комплекса технологий ароматических углеводородов. В качестве примера разработки технологии адсорбционного разделения Ву Вэй отметил, что для разделения PX используется технология с имитированным подвижным слоем для адсорбции. Эта технология объединяет в себе адсорбенты, специальное оборудование, соответствующие процессы и специализированные системы управления. В целом, это сложная технология, и её разработка сопряжена с большими трудностями. Для продуктов серии PX требуется высокая степень чистоты — не менее 99,7% ； Особенностью технологии имитированного подвижного слоя является наличие у устройства сложной системы технологических трубопроводов. Через эти трубопроводы периодически проходят различные материалы – сырье и готовая продукция, имеющие сильно отличающиеся характеристики. Остатки этих материалов в трубопроводах могут привести к загрязнению продукта. Даже незначительное количество остатков других веществ, которые не были устранены, может повлиять на чистоту и выход продукта. Чтобы как можно скорее преодолеть технические трудности, исследователи отказались от праздничных и выходных дней, работали без перерыва, проводя эксперименты. Им удалось разработать технологию имитации подвижного слоя с собственной интеллектуальной собственностью. Также была решена проблема управления процессом адсорбции с помощью системы MCS. Была изобретена инновационная технология промывки каналов в слое адсорбента, отличающаяся от аналогичных международных технологий. Кроме того, были разработаны специальные компоненты, соответствующие требованиям процесса. Таким образом, все технические проблемы, связанные с процессом адсорбционного разделения PX, были полностью преодолены. Кроме того, в процессе исследований и разработок ученые также делают упор на концепцию зеленой и низкоуглеродной энергетики. По сравнению с аналогичными установками в стране, установка PX на заводе Hainan Refining потребляет на 25% меньше энергии на производство 1 тонны продукта PX. Таким образом, ежегодно удается сэкономить десятки миллионов юаней на покрытии расходов на энергию. Кроме того, ученые впервые начали использовать низкотемпературную тепловую энергию с верхней части колонны для выработки электроэнергии. Благодаря этому объем производимой электроэнергии в рамках данного комплекса превысил суммарное количество энергии, потребляемого им самим. Это стало историческим прорывом: теперь комплекс может вырабатывать 65 тысяч киловатт-часов электроэнергии в день. Благодаря этому установка PX на заводе Hainan Refining стала новым эталоном среди мировых установок по производству ароматических углеводородов, демонстрируя минимальное потребление энергии. Понимание собственных основ. В настоящее время годовой объем потребления ароматических углеводородов в промышленных целях по всему миру составляет около 120 миллионов тонн. Существует более 130 предприятий, занимающихся производством ароматических углеводородов; они расположены в таких развитых странах и регионах, как США, Западная Европа, Япония и Корея. PX — это наиболее широко используемый и наиболее характерный с точки зрения технологии производства ароматический углеводород, обладающий развитой цепочкой производственных процессов на последующих этапах; он является важной основой нефтехимической промышленности. У Вэй сказал журналистам, что по мере устойчивого развития экономики нашей страны и роста потребностей населения в различных товарах, объем потребления PX в нашей стране быстро растет. За последние 15 лет среднегодовые темпы роста превышали 20%. На сегодняшний день наша страна стала крупнейшим в мире потребителем PX, однако из-за недостатка производства внутри страны она по-прежнему зависит от импорта. В 2014 году было импортировано около 10 миллионов тонн, что составляет примерно половину от общего объема потребления. 75% из этого объема поступило из таких развитых стран, как США, Япония и Южная Корея. В то время как население страны протестовало против развития промышленности по производству PX, США, Япония и Южная Корея активно вводили в эксплуатацию новые установки для производства PX на китайском рынке. В связи с опасениями населения по поводу PX пресс-секретарь компании Sinopec Лю Дапэн считает, что необходимо как с научной точки зрения представить факты и обосновать свою позицию, так и с политической точки зрения проанализировать корни проблемы. Таким образом можно донести до населения мысль о том, что отрасль ароматических углеводородов, имеющая важное значение для экономики и жизни страны, должна находиться под контролем самого Китая, а не зависеть от других стран. Кроме того, в связи с общественным страхом, вызванным демонизацией PX, с целью обеспечения экологически безопасного производства, с момента начала строительства завода Hainan Refining and Chemicaling поставила перед собой в качестве важных целей проекта принципы «нулевого загрязнения, нулевых утечек, нулевых выбросов и энтропийной безопасности», чтобы достичь ситуации, при которой не будет никаких выбросов в атмосферу, утечек на поверхности земли и проникновения вглубь грунта. Для обеспечения существенной безопасности оборудования компания Hainan Refining вложила более 20% средств в вопросы безопасности и охраны окружающей среды. Содержание SO2 в дымовых газах составляет всего 20 мг/Нм3, что значительно превышает стандарты первой категории и соответствует мировым передовым показателям. Кроме того, объем выбросов парникового газа углекислого газа сокращается на 12 000 тонн в год по сравнению с международными стандартами. Кроме того, в блоке переработки сырья было сделано прорывное открытие: вместо физического адсорбции были использованы каталитические реакции, что значительно увеличило срок службы катализаторов и позволило сократить объем твердых отходов на 98%. По мнению Хонг Динъи, благодаря полному праву собственности на технологии производства ароматических углеводородов в нашей стране, высоким стандартам качества и стремлению к совершенству, «мы можем распространять наши технологии производства ароматических углеводородов по всему миру, так же как мы распространяем китайские технологии высокоскоростных поездов». ”То, что наша страна обладает собственными технологиями производства ароматических углеводородов и может использовать их на мировом рынке, позволяет ей иметь право на определение цен. Это имеет важное значение для стимулирования быстрого развития связанных с этим отраслей промышленности и других смежных сфер, а также для повышения качества и эффективности экономического развития страны и ускорения её структурных изменений.