湖北化肥20萬噸/年合成氣制乙二醇、A/O流化床新型污水處理等技術(shù)相繼列入中國石化科技推廣目錄。實現(xiàn)這些技術(shù)從無到有的奠基者,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年中國石化突出貢獻專家。
發(fā)揮團隊作戰(zhàn)效應(yīng)
2014年3月,湖北化肥20萬噸/年合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置一次開車成功。該項目是中國石化“十條龍”攻關(guān)項目之一。當(dāng)時該技術(shù)在國內(nèi)外均處于實驗室研發(fā)或中試階段,沒有成熟工藝路線可借鑒,必須“摸著石頭過河”,發(fā)揮團隊作戰(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目設(shè)計、研究和建設(shè)單位,每月召開一次協(xié)調(diào)會。張紹延擔(dān)任技術(shù)和課題負責(zé)人組建研發(fā)團隊,還聯(lián)系設(shè)計、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,聯(lián)合攻關(guān)團隊不斷改進完善,開發(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,開展裝置本質(zhì)安全研究等,2014~2019年累計完成200余項試驗或攻關(guān)。裝置從運行周期短、產(chǎn)品質(zhì)量波動,到生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定正常,實現(xiàn)“十條龍”攻關(guān)目標(biāo),成為中國石化產(chǎn)業(yè)鏈上重要一環(huán)。團隊還涌現(xiàn)出一批榮獲閔恩澤科技人才獎的年輕人。
2019年,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的20萬噸/年合成氣制乙二醇成套技術(shù)榮獲中國石化科技進步一等獎。張紹延沒有滿足,帶著攻關(guān)團隊繼續(xù)開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)開發(fā)。
一項一項求突破
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),實現(xiàn)能耗最優(yōu)、效益最大。
“緊盯目標(biāo),一項一項求突破”。4.8萬標(biāo)準(zhǔn)立方米大型國產(chǎn)空分裝置負荷開不滿,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,召開內(nèi)部攻關(guān)會,尋找到實施擴能改造、更換高壓板式換熱器、嘗試膨脹機在線停機加溫吹除等突破口。
配套低溫甲醇洗裝置設(shè)計沒有余量,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,他在消化吸收進口技術(shù)基礎(chǔ)上,引入半貧液循環(huán),以最小投入,實現(xiàn)裝置處理能力增大25%,并牽頭完成國家低碳技術(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”項目。經(jīng)系列消瓶頸改造,空分裝置滿負荷運行,氣化爐首次實現(xiàn)超負荷運行。
作為副總工程師,張紹延將目光又投向長周期。他跳出思維局限,組織開展長周期攻關(guān),消除氣化爐煤燒嘴隔焰罩穿孔等隱患,同時從煤炭要素入手,從嚴格配煤管理開始,到強化渣系統(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)公司授予氣化最佳運行獎,2019年裝置累計運行時間346天,實現(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,“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,張紹延無意中了解他們正在進行硝化氮實驗,敏銳意識到機會來了。
經(jīng)周密論證,該公司申請總部科技課題,聯(lián)合北化院、上海工程公司等多家科研設(shè)計單位,開展煤制乙二醇污水處理提標(biāo)改造,張紹延擔(dān)任項目經(jīng)理和課題負責(zé)人,同時開展“AO流化床技術(shù)”“AEB厭氧反硝化技術(shù)”兩項創(chuàng)新攻關(guān)。
2017年11月,污水提標(biāo)改造項目開工建設(shè)。張紹延帶領(lǐng)團隊克服工藝流程復(fù)雜、無經(jīng)驗可循等困難,開發(fā)AEB反應(yīng)器及成套工藝技術(shù),建成國內(nèi)首套AEB工業(yè)裝置,對乙二醇污水進行預(yù)處理;采用多級強化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)首次實現(xiàn)污水處理裝置化、密閉化,實現(xiàn)由“場”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)改造項目投運,硝態(tài)氮去除率達90%以上,外排污水進一步優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn),“AO流化床技術(shù)”“AEB厭氧反硝化技術(shù)”兩項技術(shù)達到國內(nèi)先進水平,帶來良好社會和經(jīng)濟效益。