我国自主知识产权的尿素专利技术成功打入国际市场

中国寰球工程公司

池树增

我国的尿素工艺技术从最初的不循环工艺到水溶液全循环工艺(包括改良C法工艺)，再到CO2汽提或氨汽提工艺全都是靠从国外引进。1964年，我在太原化工厂空分车间进行毕业实习，后期安排至全厂各车间参观学习，唯独前苏联援建的采用不循环工艺的尿素车间不让参观。1966年，泸天化自荷兰斯塔米卡邦公司引进的160 kt/a采用水溶液全循环工艺技术的尿素装置投产。1976年，我国全套引进、由荷兰大陆公司总承包的3套480 kt/a大型尿素装置相继投产,即泸天化二期、辽河化肥厂和大庆化肥厂,均采用荷兰斯塔米卡邦公司的CO2汽提工艺专利技术。此后，我国又陆续成套引进8套(5套480 kt/a，3套520 kt/a)CO2汽提工艺的尿素装置，同时还引进了2套480 kt/a日本东洋工程公司改良C法专利技术的尿素装置。1978年，又以一买三合作的方式引进3套520 kt/a CO2汽提工艺的尿素装置。1986年，河南濮阳中原化肥厂全套引进了我国第一套520 kt/a意大利斯那姆普罗吉提公司氨汽提工艺的尿素装置，接着陆续引进了28套规模不等的此工艺的尿素装置。此后，还分别引进了日本东洋工程公司的ACES工艺、斯塔米卡邦公司的CO2汽提池式冷凝器和池式反应器等专利技术的尿素装置。从20世纪70年代至今，我国重复引进国外各种尿素工艺技术建成的尿素装置达135套(包括国内自行设计的传统CO2汽提工艺装置)，产能达54 800 kt/a，至此，世界上各种先进的尿素工艺技术都汇集于我国，简直成了世界尿素技术的博览会。据我2012年的统计，我国尿素产能(包括水溶液全循环工艺的中、小型尿素装置)己达89 640 kt/a(当时我国尿素工农业总需求量约为60 000 kt/a，产能已过剩)，尿素产能和产量均为世界第一位。

尽管我国是尿素产能大国，但不是尿素技术的强国，开发出具有我国自主知识产权的尿素专利技术一直是我执着追求的目标。在我国小型碳酸氢铵生产企业改产尿素的过程中，世界银行给予资金支持，选择河北魏县化肥厂作为试点，规模为180 t/d，但世界银行规定该项目必须进行国际招标，而且是交钥匙工程。当时世界银行的康士坦丁先生对我说：“中国没有自己的尿素工艺技术，中国工程公司不能单独投标”。为此，中国寰球工程公司不得不与日本东洋工程公司联合投标，采用日本东洋工程公司的ACES工艺，经评审后中标。在项目执行过程中，日本东洋工程公司完全照搬我国当时引进的渭河化肥厂520 kt/a ACES工艺技术，根本不考虑小规模尿素装置的特点。我对东洋工程公司提供的工艺包进行剖析，根据自己多年积累的经验和知识，大胆创新，对该工艺流程提出了一系列的改进和创新意见，如取消高压系统的高压洗涤器、取消第二甲铵冷凝器、取消中压分解系统的CO2汽提、中压分解气的热回收利用采用国内成熟的工艺取代原流程复杂的尿素料浆循环工艺、中压吸收系统和蒸发造粒系统的简化、设备结构和用材的改进等。这实际上已形成了我国自已的技术，这是世界上高压系统最简单的CO2汽提尿素工艺技术，操作控制简单，因工艺框架高度的降低而节省了装置投资。但由于当时专利意识的淡薄，明明这一改进后的工艺可以变成我国的专利技术，但我们还要付一笔专利费给日本东洋工程公司，这是我干了一辈子尿素感到最憋屈的事。实践证明，我的所有创新和改进都是成功的，考核指标都达到或优于设计指标，业主非常满意。

魏县化肥厂尿素装置投产正常运行后，由于合成氨生成能力有富余，业主要求进行增大尿素装置生成能力的改造。为此，我提出了仅花少量投资的改造方案，而且将日本东洋工程公司在设计阶段强烈要求唯一保留的低压分解系统CO2汽提也取消了，并进一步改进了部分设备的结构和控制系统，就将装置生产能力提高至280 t/d，之后又未作大的改造将装置生产能力提高至350 t/d。日本东洋工程公司的尿素专家得知魏县化肥厂尿素装置未作大的修改产量几乎翻番后，认为这是绝对不可能的，一定要求去现场看个究竟。当他们到现场访问了解后，大加赞赏，并说：“没有一点日本东洋工程公司的技术了，这是真正的‘池氏’流程。”此全流程的新尿素工艺技术后来以中国寰球工程公司为专利权人，我为发明人申请了发明专利，并被国家知识产权局授权。

2004年3月，在吴仪副总理的见证下，中国寰球工程公司与缅甸石化业主双方在仰光签订了在缅甸第四化肥厂建设1套1 000 t/d尿素装置(包括1套600 t/d合成氨装置)的项目合同。缅甸原招标书中明确要求尿素装置采用斯塔米卡邦公司的CO2汽提工艺技术，但因当时西方国家对缅甸实施制裁，斯塔米卡邦公司不同意技术转让，同样意大利斯那姆普罗吉提公司也不同意转让氨汽提工艺技术。此时正好我的尿素发明专利技术被国家知识产权局批准授权，我便与公司总经理汪世宏建议：“既然外国公司都不转让技术给缅甸，就用我们公司的尿素专利技术去参与投标，我负责解释和承担责任”。尽管该专利技术已有1套180 t/d装置成功运行(后经改造达350 t/d)，但要放大设计至1 000 t/d仍有一些风险。在投标时，汪总亲自带队赴缅甸仰光，由我向缅甸石化部门的领导和技术人员解释，阐明中国寰球工程公司的尿素专利技术也是CO2汽提工艺，相比斯塔米卡邦公司传统的CO2汽提工艺更先进、更优越，如流程简单、工艺框架低、热能利用好、副产的低压蒸汽压力高并能自身平衡、公用工程消耗低、投资也相应较低。通过耐心阐述，得到了缅甸石化公司的领导和技术人员的认可，接受了我们的投标。原缅方招标是建设1套1 000 t/d的尿素装置，合同签订后，缅方改变主意，改为异地建设2套500 t/d的尿素装置，后签了补充协议，合同于2007年4月23日才正式生效执行。

尽管装置规模缩小了50%，但没有现成的设计，在基础设计阶段，从物热衡算、工艺流程、设备布置和所有设备的工艺数据表都得重新计算，工作量之大可想而知。在详细设计阶段，我对流程图、配管图、设备图，甚至土建图都亲自校对审核，因为这是中国自主知识产权的尿素专利技术首次走出国门，决不能丢寰球公司的脸、丢中国人的脸，所以设计过程我都亲力亲为，一点都含糊马虎不得。在施工阶段，我亲自去缅甸的2个现场，检查施工安装的质量，指出施工中存在的问题和修改方案并亲自培训缅方的操作人员。在试生产阶段，我又去现场指导开车，与开车队一起商讨试车过程中出现的问题和解决方案。缅甸第四化肥厂A厂于2010年11月顺利投产，B厂也于2011年1月顺利投产，时任缅甸总理吴登盛、缅甸有关部长和寰球公司的汪世宏总经理都亲临2家厂的竣工投产庆典大会，由吴登盛总理剪彩祝贺。这2套装置的建成投产，实现了我国自主知识产权的尿素专利技术首次打入国际市场，使我国的尿素技术有了质的飞跃。

2套装置投产1年后，我又到现场进行回访，了解装置的运行情况，查看有关操作数据，并分别在2家厂召集厂长、车间主任和中控室主要操作人员一起给他们讲解操作的注意事项和设备检测、维修的经验。通过中缅双方的合作，工程进展顺利，项目的成功实施对提高中国寰球工程公司在国际工程承包市场的地位、树立中国工程公司良好的企业形象起到了积极的推动作用。