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历尽天华成此景 十载磨砺终圆梦——中国石化第三代芳烃技术首套工业应用装置建设纪实

九江石化芳烃项目现场鸟瞰图

芳烃装置仪表安装首件样板区

联合检查人员在芳烃抽提单元开展“三查四定”

芳烃吸附塔内件安装及吸附剂装填完成后,相关人员在封塔前进行最后的检查验收

编者按:十年磨一剑,出鞘试锋芒;霜天竞俏拔,璀璨若星海。

这是一柄千磨万击、上下求索而淬炼打造的石化利剑,也是一首用心血结晶写在浔阳江畔、熠熠生辉的工业长诗。

从2012年环评到2022年中交,九江石化芳烃项目历尽天华成此景,十载磨砺终圆梦。

缘 起

面对纷繁复杂的外部环境,面对自身单一炼油的后续动能困境,要如何谋求长远发展、回答时代之问?早在“十二五”时期,在赣鄱大地上,九江石化——这个曾被戏谑为“调节阀”的中小型炼油企业,就在酝酿一条转型升级的发展之路。

此时,芳烃产品广泛应用于化纤、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,国内市场需求旺盛,却高度依赖进口。因此,芳烃装置成为许多炼化企业眼中的“香饽饽”。

“九江石化开发芳烃产品路线具有得天独厚的优势。”该公司代表、党委书记谢道雄介绍,“中国石化沿江5家企业均没有大型芳烃装置,这就为我们建设大芳烃提供了基础条件。而且,2015年800万吨/年油品质量升级改造工程完成后,我们能充分发挥副产品芳烃的资源优势,对工艺装置进行优化组合,有效提高企业规模效益、增强竞争能力。”

说干就干。2012年,九江石化果断启动芳烃项目环评工作。从起草、讨论文稿开始,他们经历了无数次修改,先后进行了20余次申请、汇报及方案调整,持续优化项目技术方案。

2017年2月27日,筹备了近5年的芳烃项目终于获得了江西省环境保护厅的环评批复,拿到了“入场券”。

然而,一波刚平一波又起。芳烃项目有许多大型设备需要吊装,但九江石化没有大型码头,而且施工场地狭小,塔器等大型设备很难进厂,更别谈吊装了。

“芳烃项目的落地是九江石化从燃料型企业向炼化一体化企业高质量转型发展的关键。不转型,就会落后挨打。”谢道雄的话斩钉截铁,“没有条件,创造条件也要上!”

九江石化全体员工攒着一股劲,集思广益,想方设法寻求解决之道。没有大型码头,他们就把塔器分段;施工场地狭小,他们就测算好位置距离,现场组装……经过反复对接,该公司多次修改可研报告,终于打动了总部评审专家。2018年12月28日,集团公司批复,同意开展九江石化89万吨/年芳烃项目系统配套物资仓库拆迁还建部分工作,这也标志着项目建设有了阶段性突破。

2020年初,芳烃项目进入基础设计审查阶段。设计审查工作涉及16个专业、2家设计院、3家专利商,以及公司15个职能部门,十分烦琐。九江石化迎难而上、迅速行动,组织成立7个专业审查组,采取分组讨论、集中反馈的形式进行基础设计审查。

面对芳烃项目5套装置、加热炉、热工及公用工程共187页基础设计图纸,生产筹备组加班加点、认真梳理,对照审查工艺流程、设备数据和操作参数,不断讨论、修改,共整理审查800余条意见。经过反复修改调整,他们仅用51天就完成了审查批复,创造了自审项目批复额度最高、难度最大、时间最短的“九江速度”,打通了项目开建的“最后一公里”。

功 成

九江石化89万吨/年芳烃装置应用了中国石化自主开发的第三代芳烃技术,意义重大。自2020年5月9日项目建设启动以来,南京工程、五建公司、九江检安公司、起运公司等参战单位齐心协力,抢晴天、战雨天,交出了一份成色足、质量高的工程建设成绩单。2022年1月20日,项目实现高水平、高标准中交。

在这20个月的时间里,无数动人的故事在建设现场上演。那些挥洒汗水、热血沸腾的点点滴滴,也是项目建设者们严管安全、狠抓质量最真实的佐证。

35天“连轴转”,创出行业新纪录

2021年12月7日1时30分,吸附塔前的板房内依旧灯火通明。

“上工了!L形条盖面焊PT已完成,请大家一起去联检。”身穿白色防护服的芳烃运行部经理王绣程被电话惊醒,随即带领装剂小队、监理,以及施工单位、设计单位、专家团队的人员一起向吸附塔走去。在狭小的吸附塔内,大家对各部件施工质量进行逐一检查,确认焊接质量达标、所有焊渣都清理干净后,才在检查确认表上签字。这样的情形,已成为吸附塔建设期间最常见的一幕。

吸附塔是芳烃项目最关键的核心设备。高效、精细、优质地完成吸附塔内件安装和吸附剂装填,是实现第三代国产化芳烃技术的关键,也是保障整个装置实现设计产能的重要环节。

吸附剂是个娇气的“贵公子”——身价高达3亿元,喜干厌湿。但偏偏冬季的九江地区阴冷多雨,极易造成催化剂失活。为此,总部派出专家团队现场指导把关,九江石化合理安排,避免雨天装剂,并打通净化风流程,全程采用净化风保护,避免水气进入。

打好了“前哨”,最难的还是施工。按照要求,必须安装一层格栅,填装一层吸附剂,再安装一层格栅,再填装一层吸附剂……这样循环往复17次。而且,为了收到最佳的应用效果,必须连续作业,确保内部环境100%无尘,整个床层作业完毕后,过程不可逆转。因此,这就对每一道工序的质量都提出了非常严格的要求。

九江石化提前筹备,选取专业队伍实行流水化作业,将内件安装和吸附剂装填的施工方案责任明确到人、过程细化到每个步骤,并采取早晚两次对接例会制,协调解决施工过程中的问题,同时组织装剂小队每小时进行一次现场巡检,全过程把控施工质量。

万事俱备,然而安装格栅时第一次连续焊接就出师不利。

虽是老师傅作业,但是底格栅的焊接质量总是过不了关。本来20多个小时就能完成的任务,愣是花了36小时,“直接把焊工给累趴下了”。当天的对接会,变成了“吐槽大会”。施工人员都抱怨作业时间太长,不仅身体坚持不住,而且会严重影响工期。在矛盾最尖锐的时候,王绣程站出来,语重心长地开导:“有困难是正常的,但更重要的是如何把采用了中国石化最先进芳烃技术的装置建成建好。”大家渐渐冷静下来,开始针对问题进行分析讨论,查找焊接失败的主要原因,最后决定严格按照焊接标准, 采取旁站式监护和“五方联检”的模式。之后,再也没有出现焊接返工的现象。

最终,经过35天“连轴转”,2022年1月5日,芳烃装置吸附塔顺利完成了塔内件安装及吸附剂装填工作,创造了芳烃行业内新装置首次装剂用时最短的纪录。

整体吊装,考量的是“绣花功夫”

2021年5月6日,伴随着一阵轰鸣声,斜躺的1号二甲苯塔被门式起重机轻松吊起,稳稳地落在预定位置,顺利实现了塔起灯亮。这是九江石化首次采用门式吊装吊起了史上最重的塔器。看着这一幕,芳烃项目部施工一分部经理汤虎悬了许久的心终于放下了。

“吊装看起来是个力气活儿,其实更讲究精细,考量的是‘绣花功夫’。”汤虎介绍,如果塔器摆放位置和角度没有精细测算好,极易造成吊装中的磕碰、位置偏移。

对于九江石化来说,这个“绣花功夫”尤为重要。该公司没有大型码头,运输道路狭窄、施工场地狭小,塔器等大件设备只能分段生产运输。设备要分成几段、现场摆在哪儿、什么角度摆、怎么设置鞍座……这些问题都要靠精密测算。就拿吊装前的塔器组对来说,如果基座与中心位置相差几毫米,那么安装到塔顶时就会有几米甚至十几米的偏差,真正是失之毫厘,谬以千里。

“这次芳烃项目施工最难的就是3台塔器。吊装其实还好,最考验人的就是吊耳和鞍座位置的确定,需要精密测算和周密考量。”汤虎说。吊耳是与塔器融为一体的小圆环,是吊装时的关键着力点,必须在基础设计全部完成后才能确定安装位置。

“顶部的大管线太多了,挡住了起吊位置,导致吊耳的位置也没法定。”一拿到图纸,汤虎和同事们就感到非常棘手。中交在即,留给他们解决问题的时间并不多。经过与设计单位、制造单位、起运公司反复讨论,他们对数据进行多次测算比对,努力寻求最佳解法,最后通过管线移位调整和现场空间大小,终于确定了塔器摆放角度和吊耳位置。

下一个难关就是塔器分段组对。这需要现场打桩,再设置鞍座,托起塔器。鞍座相当于房屋的承重墙,稍有偏差,就会让塔器受到致命打击。以1号二甲苯塔为例,空塔有1600多吨,水压试验时更是重达8000多吨,一旦鞍座无法承重,将导致塔器变形破损。如何才能既保证重心稳固,又兼顾成本?

经过多次测量、核算,汤虎和同事们决定把塔器分成5段筒体,并按照中心位置设置了间距不等的8个鞍座。设备到货后,他们采用现场异地筒体组对、异地“穿衣戴帽”(焊接塔器附件)的方式,解决了施工点高度交叉、多个塔器同时组对的问题;在整体吊装时,他们利用门式吊机主吊、1250吨大吊车溜尾,大大节省了占地空间。最终,所有难题迎刃而解,九江石化历史上最高、最宽、最重的塔全部一次吊装成功,实现塔起灯亮。

优化感官质量,打造标准化工地建设新标杆

3月2日,在明媚的春光中,高耸的1号二甲苯塔闪耀着银白色的金属光泽,格外耀眼。连见多识广的集团公司工程部专家也眼前一亮:“这是这么多年来,我见过做得最好的设备保温。”而这正是九江石化在芳烃项目建设中始终强化感官质量管理的结果。

“感官质量是从美学的角度来审视规划设计,是更高境界的工程质量管理。”九江石化芳烃项目部质量管理部经理叶华伟介绍,“感官质量不只是外表光鲜,而是由内而外的高质量。”

过去,塔器保温多采用“保温棉+铝皮固定”方式,但是高处保温层极易剥落,而且斑斑点点的黑色小缺口非常影响整体美观。为改变这一现状,九江石化经过反复商议,决定采用“保温棉、钢带、瓦楞板、钢带+保温盒”的“4+1”保温模式,强化保温效果,提升感官质量。他们优中选优,精细挑选外保温材质瓦楞板,从板材厚度、感光度、纹路大小、整体效果等方面一一比对,确定了一款整体感官度最好的瓦楞板作为外保温“门面”,最终实现了塔器的内优外美。

同时,为了让这一抹金属光泽在现场实现完美“复刻”,九江石化制定了严格的质量管理方案,采取首件样板制,以工艺管道、钢结构焊接、设备安装等质量为重点,在现场建起了13个质量样板示范点,组织各施工单位现场观摩学习,并制作发放样板“口袋书”,推广样板经验,实现了质量标准的可视化。

“我们就是要把样板树起来。”谈到工程质量,叶华伟态度坚决,“对没有达到样板标准的施工项目,要立即整改、返工,争取实现完美达标,把感官质量做到极致。”以芳烃项目现场的消防泵房为例,不仅外墙平整光泽度好,真石漆色彩均匀美观,而且外水管、接地管等附件都按照外墙上黄下褐的标准一一对应,严格做好管线颜色管理。

“九江石化芳烃项目实施样板引路,做到了实体质量、感官质量并重,为集团公司今后项目建设的感官质量管理做出了良好示范。”在中交仪式上,该公司芳烃项目用过硬的质量收获了众多好评。

◆建设亮点◆

■创造了国内单塔芳烃首次装剂用时最短的纪录,把中国石化第三代芳烃生产技术的蓝图变为现实。

■科学布局施工平面,规范临时设施建设,扎实开展硬隔离、无土化安装等工作,打造中国石化标准化工地的新标杆。

■实施样板引路,搭建质量样板展示区,现场设立“首件样板引路牌”,开展实物经验推广,做到实体质量、感官质量并重,为集团公司项目建设感官质量做出了示范。

◆三代芳烃技术◆

  • 第一代高效环保芳烃成套技术

2013年,中国石化创新集成高效吸附分离、高效芳烃转化、原料绿色精制、能量高效利用、大型关键装备等一系列新技术,开发出第一代高效环保芳烃成套技术,在海南炼化60万吨/年芳烃联合装置上应用,并实现一次开车成功,主要运行指标达到同期国际领先水平,标志着中国石化成为具有完全自主知识产权的芳烃生产技术专利商,我国成为全球第三个掌握芳烃成套生产技术的国家。凭借此技术,“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目获得2015年度国家科学技术进步特等奖。

  • 第二代高效环保芳烃成套技术

为增强中国石化芳烃技术竞争力,石科院在吸附分离和二甲苯异构化领域持续创新,开发出新一代RAX-4000吸附剂、RIC-270异构化催化剂、变温模拟移动床吸附分离新工艺等,形成第二代高效环保芳烃成套技术。2019年10月,第二代芳烃成套技术在海南炼化100万吨/年对二甲苯装置上成功应用并顺利投产,装置运行能耗较上一代技术降低25%,技术水平全面领先世界同类装置。

  • 第三代芳烃成套技术

为进一步巩固中国石化芳烃技术的领先优势,芳烃技术研发团队步履不停,在短短的两年时间内又接连开发出单塔芳烃吸附分离工艺、RAX-4500型吸附剂、RIC-300型异构化催化剂、HAT-300P型歧化与烷基催化剂及芳烃装置数字化控制等系列新技术,形成具有国际领先水平的第三代芳烃成套技术。利用该技术设计建设的89万吨/年芳烃联合装置于今年1月20日在九江石化高标准建成中交,装置投产将带动当地超千亿元产业集群发展。

责编:焦瑞智

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