湖北化肥20萬(wàn)噸/年合成氣制乙二醇、A/O流化床新型污水處理等技術(shù)相繼列入中國(guó)石化科技推廣目錄。實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)從無(wú)到有的奠基者,正是湖北化肥副總工程師兼科技發(fā)展部經(jīng)理張紹延,他于近日榮獲2021年中國(guó)石化突出貢獻(xiàn)專家。
發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)效應(yīng)
2014年3月,湖北化肥20萬(wàn)噸/年合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置一次開(kāi)車(chē)成功。該項(xiàng)目是中國(guó)石化“十條龍”攻關(guān)項(xiàng)目之一。當(dāng)時(shí)該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外均處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)或中試階段,沒(méi)有成熟工藝路線可借鑒,必須“摸著石頭過(guò)河”,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)最大效應(yīng)。
煤制乙二醇是新型煤化工發(fā)展方向之一。湖北化肥牽頭組織項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研究和建設(shè)單位,每月召開(kāi)一次協(xié)調(diào)會(huì)。張紹延擔(dān)任技術(shù)和課題負(fù)責(zé)人組建研發(fā)團(tuán)隊(duì),還聯(lián)系設(shè)計(jì)、研究和建設(shè)單位協(xié)調(diào)內(nèi)部攻關(guān),忙得像高速旋轉(zhuǎn)的陀螺。
一年復(fù)一年嘗試,一次又一次試驗(yàn),聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)完善,開(kāi)發(fā)合成氣制乙二醇工藝包,完成各單元技術(shù)放大及工藝流程優(yōu)化,開(kāi)展裝置本質(zhì)安全研究等,2014~2019年累計(jì)完成200余項(xiàng)試驗(yàn)或攻關(guān)。裝置從運(yùn)行周期短、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),到生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定正常,實(shí)現(xiàn)“十條龍”攻關(guān)目標(biāo),成為中國(guó)石化產(chǎn)業(yè)鏈上重要一環(huán)。團(tuán)隊(duì)還涌現(xiàn)出一批榮獲閔恩澤科技人才獎(jiǎng)的年輕人。
2019年,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的20萬(wàn)噸/年合成氣制乙二醇成套技術(shù)榮獲中國(guó)石化科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。張紹延沒(méi)有滿足,帶著攻關(guān)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)開(kāi)展以低溫型加氫催化劑研究應(yīng)用為核心的第二代合成氣制乙二醇技術(shù)開(kāi)發(fā)。
一項(xiàng)一項(xiàng)求突破
乙二醇裝置投產(chǎn)后,生產(chǎn)系統(tǒng)一頭兩尾、尾大頭小。張紹延挑起殼牌粉煤氣化及其配套裝置運(yùn)行技術(shù)攻關(guān)和優(yōu)化的擔(dān)子,消除單套單系列剛性連接、先天設(shè)計(jì)不足、設(shè)備老舊故障多等“攔路虎”,為乙二醇、合成氨裝置提供原料合成氣,確保氨醇聯(lián)產(chǎn),實(shí)現(xiàn)能耗最優(yōu)、效益最大。
“緊盯目標(biāo),一項(xiàng)一項(xiàng)求突破”。4.8萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米大型國(guó)產(chǎn)空分裝置負(fù)荷開(kāi)不滿,成為制約產(chǎn)能提升的關(guān)鍵。張紹延組織技術(shù)人員,與廠家、同行溝通交流,召開(kāi)內(nèi)部攻關(guān)會(huì),尋找到實(shí)施擴(kuò)能改造、更換高壓板式換熱器、嘗試膨脹機(jī)在線停機(jī)加溫吹除等突破口。
配套低溫甲醇洗裝置設(shè)計(jì)沒(méi)有余量,有人提議再增加一套裝置。“投資太大,也不合適公司。”全面摸底后,他在消化吸收進(jìn)口技術(shù)基礎(chǔ)上,引入半貧液循環(huán),以最小投入,實(shí)現(xiàn)裝置處理能力增大25%,并牽頭完成國(guó)家低碳技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范“粉煤氣化低水氣耐硫變換新工藝”項(xiàng)目。經(jīng)系列消瓶頸改造,空分裝置滿負(fù)荷運(yùn)行,氣化爐首次實(shí)現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行。
作為副總工程師,張紹延將目光又投向長(zhǎng)周期。他跳出思維局限,組織開(kāi)展長(zhǎng)周期攻關(guān),消除氣化爐煤燒嘴隔焰罩穿孔等隱患,同時(shí)從煤炭要素入手,從嚴(yán)格配煤管理開(kāi)始,到強(qiáng)化渣系統(tǒng)控制,預(yù)判性調(diào)整氧煤比,攻克渣系統(tǒng)異常波動(dòng)難題,大幅提升煤線穩(wěn)定性。2018年、2019年連續(xù)兩年,煤氣化裝置被空氣化工產(chǎn)品(中國(guó))公司授予氣化最佳運(yùn)行獎(jiǎng),2019年裝置累計(jì)運(yùn)行時(shí)間346天,實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑。
新技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力
在張紹延眼中,做科研一定要有前瞻意識(shí),“將新技術(shù)新工藝轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力,不斷總結(jié)、提煉和提升,形成自己的成果”。
乙二醇裝置投產(chǎn)帶來(lái)高硝態(tài)氮污水。煤化工污水水質(zhì)多變,處理方法是世界性難題。在一次與北化院交流中,張紹延無(wú)意中了解他們正在進(jìn)行硝化氮實(shí)驗(yàn),敏銳意識(shí)到機(jī)會(huì)來(lái)了。
經(jīng)周密論證,該公司申請(qǐng)總部科技課題,聯(lián)合北化院、上海工程公司等多家科研設(shè)計(jì)單位,開(kāi)展煤制乙二醇污水處理提標(biāo)改造,張紹延擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理和課題負(fù)責(zé)人,同時(shí)開(kāi)展“AO流化床技術(shù)”“AEB厭氧反硝化技術(shù)”兩項(xiàng)創(chuàng)新攻關(guān)。
2017年11月,污水提標(biāo)改造項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。張紹延帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服工藝流程復(fù)雜、無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循等困難,開(kāi)發(fā)AEB反應(yīng)器及成套工藝技術(shù),建成國(guó)內(nèi)首套AEB工業(yè)裝置,對(duì)乙二醇污水進(jìn)行預(yù)處理;采用多級(jí)強(qiáng)化A/O流化床代替?zhèn)鹘y(tǒng)曝氣池,深度處理綜合系統(tǒng)COD、氨氮、總氮、總磷等污染物質(zhì),在石油化工行業(yè)首次實(shí)現(xiàn)污水處理裝置化、密閉化,實(shí)現(xiàn)由“場(chǎng)”向“廠”的角色轉(zhuǎn)變。
經(jīng)小試、中試和示范層層攻關(guān),2019年污水提標(biāo)改造項(xiàng)目投運(yùn),硝態(tài)氮去除率達(dá)90%以上,外排污水進(jìn)一步優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),“AO流化床技術(shù)”“AEB厭氧反硝化技術(shù)”兩項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,帶來(lái)良好社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。