10万吨级高碳醇项目在惠州大亚湾投产

炼油“边角料”变高附加值产品

    大亚湾石化区航拍。惠湾新供图

    今年9月,高碳醇装置出新产品。

   技术人员在检查设备。

    高碳醇生产装置。

    近期,我国首个采用自有技术的10万吨级高碳醇项目在惠州大亚湾石化区投产。在中海油惠州石化有限公司(下称“惠州石化”)装置区里,崭新的高碳醇装置塔器林立,二期气分装置副产的混合碳四依次穿过四个生产单元,在管线尽头变成2-丙基庚醇合格产品。这些产品将从这里出发,进入下游工厂,应用于汽车、日化、建筑等场景。

    高碳醇被誉为生产高性能材料的“工业味精”,是生产环保增塑剂、高性能表面活性剂、高端涂料等精细化学品的关键原料。本次项目投产,标志着我国高端化工新材料领域实现新突破,将进一步填补精细化工产业链短板,也为国内石化行业摆脱低端加工、深耕高端新材料领域提供可借鉴的范例。

    南方日报记者 马发洲

    通讯员 王震

    惠州石化供图(除署名外)

    “混合碳四”的价值跃迁

    我国是全球塑料生产、消费和出口大国,下游需求旺盛。然而,高端高碳醇却长期依赖进口。国外公司对2-丙基庚醇技术严格控制,国内已建成装置全部引进国外技术,许可费高、投资大,核心催化剂在别人手里。同时,炼化行业市场竞争加剧、产能结构性过剩,靠规模扩张、吃炼油饭的老路越走越窄。

    一边是高端原料受制于人,一边是副产资源低值外销。比如,惠州石化二期气分装置副产的混合碳四(一种含有多种碳四烃类的混合物)每小时达70吨,过去顺着管廊隔墙供应周边企业,部分作为液化气外销,当燃料烧掉的,利用率也不高。科技创新正是企业提高产品附加值、增强产品竞争力的答案。

    烯烃氢甲酰化技术,恰好能把碳四里的1-丁烯、2-丁烯转化为高附加值的含氧化工产品,这项技术长期被国外垄断。从实验室摸到这条技术路线,到装置全线贯通,中国海油人走了近十年。2017年,中海油化工与新材料科学研究院联合石化工程、天津化工研究院、惠州石化等单位启动攻关,小试、中试与工程设计交替推进。2023年12月可研获批,2024年7月项目开工。2026年3月,项目机械完工。

    今年9月,这套国内首套采用自有技术的高碳醇装置全流程一次开车成功,关键质量指标优于国际标准和同行水平,负荷随后稳步提升至75%。这套装置工艺路线清晰:混合碳四进厂,先经碳四分离、预脱硫提纯,再送入氢甲酰化反应器,丁烯与合成气反应生成戊醛,之后经缩合、加氢,最终得到2-丙基庚醇。

    “这套装置最硬的底气,是全套采用中国海油自主研发的氢甲酰化成套技术和专用催化剂,项目共涉及专利20项。”惠州石化相关负责人介绍,相较于国际同类先进技术,具备显著工艺优势,整体反应条件更为温和、催化剂消耗量更低、综合能耗更优,实现了生产工艺的高效、节能、绿色化升级。

    把技术攥在自己手里

    通过自主技术的转化,昔日炼油“边角料”变身高附加值的高碳醇产品,开辟出资源高效高值利用的新路径。项目达产后,将全方位提升国内高端高碳醇自给产能,有效降低下游制造业对进口原料依赖,助力国内高端精细化工产业链原料稳定供给。

    核心催化剂是反应的关键。中海油化工与新材料科学研究院历时十年攻关,开发的新型双膦配位催化体系活性更高、区域选择性更好、操作条件温和。其中,关键催化剂此前已在国外引进装置上国产化应用,这才放心装到自己的新装置上。反应器同样做了强化设计,氢甲酰化和缩合反应器强化传质、提高效率,液相循环低温分离、催化剂溶液多段萃取等工艺均为自主创新。

    技术搬到惠州石化现场,还要重新“接地气”。这里重碳四丁烯偏低、硫含量偏高,团队对症下药,增上碳四分离单元,靠萃取精馏把丁烯从80%提到90%以上,又增上预脱硫系统。

    设备国产化更是“硬骨头”。其中,为反应系统提供气体循环动力的罗茨风机,要求流量高达每小时36000标立方米,国内同类装置用的都是进口设备,调研时国内无厂家生产过这种大型双相钢罗茨风机。研发、设计、生产人员组成联合团队,走访制造厂量身定做,创新采用“两台设计”。最终,罗茨风机、液环真空泵、缓冲溶液撬块、氢甲酰化搅拌器等核心设备,关键催化剂和净化剂,全部国产化。

    装置开得顺,靠的是人在现场把一个个问题解决。比如,主责工程师吴昆鹏天天泡在装置里,从设计到开工一路跟着,同事说装置就像他的“孩子”;工艺工程师孔令富是装置上唯一有高碳醇操作经验的人,他带班组编操作规程、技术问答和开工方案,从工艺流程讲到反应机理,带着操作人员从“学会”走到“善用”;炼化技能专家丁道森常驻装置,管廊下闷热不通风,工服很快结出一层白花花的盐渍;黄楚君、曾小清、郑洁水三位女操作人员扎根一线,以特有的细致缜密攻坚克难……

    如今,装置四个生产单元全线贯通,负荷稳步提升。入夜之后,塔器上的照明灯连成一片,机泵低声轰鸣,曾经作为液化气外销的混合碳四,正在源源不断变成高附加值的高碳醇产品,顺着管廊送向远方。

    当前,我国持续推进“油转化”“油转特”“油转材”,提升高端化工材料供给能力。本次高碳醇装置的投产,是惠州石化开辟高价值产品赛道、培育第二增长曲线的一步实棋,也是大亚湾石化区“油头链主”补链延链强链的生动一笔。

    ■延伸

    惠州加快建设全球石化产业高地

    近期,大亚湾石化区和产业拓展区连接段管廊项目桥梁南北边跨顺利合龙,这是国内首例跨越高速公路的化工管廊桥梁。这个连接段管廊项目全面建成,将顺利连通大亚湾石化区与产业拓展区,为加快打通大亚湾石化区至惠州新材料产业园的物料输送通道提供保障。

    这一座连接段管廊桥梁,放在惠州并不起眼。在这背后,却是产业集群化发展的理念。今年以来,惠州以大亚湾石化区为“主引擎”,发挥“隔墙供应”优势,与惠州新材料产业园、惠阳区新材料产业园联动发展、抱团发力,加快建设全球石化产业高地。

    粤港澳大湾区是全国最重要的制造业基地之一,工业门类齐全、产业规模巨大,对石化新材料产品需求旺盛。自2019年起,惠州市高标准布局建设惠州新材料产业园,进一步拓展石化产业发展空间,集中力量建设石化能源新材料产业集群。经过数年的建设,惠州新材料产业园吸引了法国液化空气、德国佩特化工、宇新博科、兴长立拓等一批国内外知名企业落户。惠州新材料产业园与大亚湾石化区一体化规划、建设与运营,通过“一道两管”实现基础设施无缝衔接,构建“隔墙供应”的原料保障体系。

    当前,惠州结合石化原料供应能力、国内外市场需求及行业技术走势制定“招商图谱”,加快延链补链强链,重点培育发展碳二、碳三、碳四、芳烃、电子化学品等优势产业链。今年8月,大亚湾石化产业(山东)供需对接会在山东省淄博市举行。活动聚焦化工新材料十大重点领域,定向邀约山东化工、新材料、生物材料领域行业专家与标杆企业参会,意在引进优质原料配套企业,打通上游原料供给与粤港澳大湾区下游应用市场通道。

    从生产制造到研发创新,石化巨头在惠州的产业布局日益优化。今年初,中海壳牌产品创新中心启用,将聚焦特种聚醚多元醇、高端聚烯烃材料、差异化聚碳酸酯工程材料三大前沿领域,为中海壳牌一、二、三期产能升级与新产品解决方案提供技术支撑,实现技术创新与市场需求同频共振。

    如今,惠州的创新主体日趋多元、创新能力持续增强。在工信部公布的精细化工关键产品创新任务揭榜挂帅入围揭榜单位名单中,惠州仁信新材料股份有限公司成为本体法ABS用低顺式橡胶(LCBR)的揭榜团队牵头单位之一,拿下这项关键新材料国家级攻关任务。这家专精特新“小巨人”企业,将联合产业链、科研院所组建攻关团队,加快完成技术验证与产业化落地。

    目前,大亚湾石化区炼化一体化规模位居全国前列,聚集了13家世界500强企业。惠州以石化新材料“延链补链强链”为主线,吸引更多高端的项目、资源、人才,做大做强做优石化新材料产业链,加快高端化、智能化、绿色化发展,加快打造全球石化产业高地。