汪燮卿:新中国“金花”朵朵

2019-10-31 09:30
中国石油石化 2019年19期
关键词:炼油炼化金花

○ 文/本刊记者 郑 丹

新中国成立70年来,我国炼化技术突飞猛进。未来,炼化工作者要不断创新,开发新技术新产品。

●汪燮卿:“炼油化工的前景是乐观的,市场是巨大的。问题是我们要不断开发新的产品,开拓市场。”供图/中国石化石科院

人物简介

汪燮卿

中国工程院院士。曾任中石化石油化工科学研究院副院长、总工程师,现任中石化科技委资深顾问。

长期从事炼油和石油化工科技开发。主持石油组成、油品和添加剂分析研究。率先主持开发成功一条炼油与石油化工相结合的以重质石油为原料生产乙烯、丙烯DCC工艺和高质量汽油MGG工艺的新技术路线,完成了具有独创性、处于国际领先水平的技术攻关。上世纪90年代后,主持劣质原油加工研发,完成高酸原油直接流化催化脱酸的研究,并实现工业化生产。

获1978年全国科学大会奖2项;国家发明二等奖、科技进步二等奖各1项,省部级发明和科技进步奖14项。发表论文210余篇、出版专著4部,获国内专利授权258件,国外专利授权56件。

新中国成立后,经过十几年耕耘,到上世纪60年代初期,凝聚着我国老一代炼油科技工作者心血的“五朵金花”绽放。我国具备了自主加工国内原油生产各类主要油品的能力。在那个一穷二白的年代,以“五朵金花”为代表的炼油技术闪烁出耀眼的光芒。

如今,我国已具备自主建设千万吨级现代化炼油大型成套装置的工程技术能力,拥有生产相当于欧Ⅴ、欧Ⅵ标准汽柴油的核心技术,渣油深加工、提高轻油收率、多产汽油和芳烃、多产航煤、油化结合等多系列技术已经或正在取得突破。我国炼化技术已总体达到世界先进水平,部分处于世界领先水平。

今年,正值新中国成立70周年,我国炼化工业也走过了60年。为此,本刊记者专访了中国工程院资深院士、中国石化石油化工科学研究院原副院长汪燮卿。回望我国炼油化工技术60年走过的路他有自豪、有感慨,展望石化工业创新和高质量发展他有希冀、有鼓励。

一穷二白到重大突破

中国石油石化:汪院士,您好!上世纪60年代“五朵金花”问世后,我国有了自己的炼油技术。您如何看待我国炼油技术60年来的发展历程?

汪燮卿:上世纪60年代,大庆油田的发现给我国石油炼制提供了原油。然而,“巧妇难为无米之炊”。有米了,才能做饭。要炼油,需要有技术。可在当时,我国的炼油技术几乎是一片空白。我国的炼油工业就是从这样一穷二白、很薄弱的基础上发展起来的。

当时,我国采用技术会战的形式,汇总了一批全国炼油界科技、设计、工程建设、生产技术人员,联合研发出流化催化裂化、延迟焦化、铂重整、尿素脱蜡、炼油催化剂和添加剂五项重大技术,并以当时风靡一时的一部电影《五朵金花》命名。

“五朵金花”技术的开发,为我国以后的炼油技术开发奠定了坚实的基础,创造了良好的条件。

中国石油石化:在您看来,“五朵金花”之后,我国炼油技术发展又有哪些重大进步?

汪燮卿:1995年,中国第一套炼油和化工结合的工艺——催化裂解(DCC)技术诞生了。过去大家都用轻质原料石脑油裂解生产轻烯烃,资源受到限制。有了DCC,我们可以用重质原料油生产轻质烯烃(丙烯)。DCC是我国炼油技术开辟的一条新的道路。

DCC技术运用于工业化装置实现长期运转,我国是第一家,在世界上也得到了公认。不能说别人做不了,而是别人没有做,我们做了。我们是第一个吃螃蟹的,之后,别人就敢做了。1995年,DCC出口到国际市场,实现我国重大成套炼油技术的首项出口。这是“五朵金花”之后的一个突破。

沙特原油资源丰富,和美国完全捆绑在一起,但美国没有这种重油加工的工业化技术。沙特采用我们的DCC技术,建成460万吨/年重质原料油加工能力的DCC装置。这在现在也是最大加工量的DCC装置。

另一个突破性技术是最大量生产异构烷烃(MIP)技术,名字是我取的。该项技术也是我们院开发的。MIP也是针对用重油产轻质产品的一项技术,主要解决汽油中烯烃含量超标的问题。目前,MIP是市场上最具竞争力的技术,全国50%的车用汽油都由这一技术生产。

中国石油石化:您带头研制成功的、具有独创性的DCC技术攻克了哪些难关?

汪燮卿:一方面,DCC是在FCC(流化催化裂化)基础上发展而来的,工艺过程基本采用FCC流程,但我们把温度提上去了。通常,FCC的反应温度在500℃左右,我们把温度提高到560℃~580℃。提温度不是随意提的,因为弄不好会使设备生焦,装置就要停工,有这个风险。

另一方面,从催化材料上,我们把原来FCC的催化剂改成DCC的催化剂,就是开发了一个新的催化剂——多产丙烯的催化剂。

有了这两个关键技术的突破,我们才有可能把DCC开发成完整的、长周期运转的技术。

炼化技术问鼎世界

中国石油石化:我国炼化技术总体已经达到世界先进水平。在您看来,这体现在哪些方面?

汪燮卿:首先,生产油品技术的提高。现在汽车很普及,从汽油质量上说,我们的国VI和欧美这些国家汽油的标准是一致的,包括组分、硫含量、规格和各项要求。可以说,国外哪辆汽车来都能加我们国内的油,说明我国的汽油质量处在国际先进水平。其次,DCC等一批技术打进石油炼制技术的国际市场。1995年,DCC技术出口到泰国,之后又出口到沙特、印度等国。到现在为止,在国外有共7套装置连续生产。

●70年来,我国炼化新技术产品不断刷爆人们的眼球。供图/中国石化

再次,炼油技术关键产品打入国际市场。这主要指炼油催化剂产品。我们的DCC技术出口和DCC催化剂是捆绑式的,就是你要用我的技术就要用我的催化剂。当然,最后还是市场竞争以质取胜。这样,DCC催化剂、催化裂化催化剂、重整催化剂、加氢催化剂等一批炼油催化剂产品打入了国际市场。现在,泰国、新加坡、马来西亚、印度等国家和台湾地区都采用我们的炼油催化剂。近年来,我们还把炼油催化剂出口到美国。

从60年代开发出“五朵金花”到现在的一些进步和突破,说明我国的炼油技术是有一定的竞争能力的。

中国石油石化:您认为,如何衡量一项炼化技术达到世界先进水平?

汪燮卿:要衡量炼油化工技术水平,就得看你能不能在国际市场上占有一定份额和位置。市场竞争、铁面无私,打不进国际市场,讲我是世界一流、水平多好都没用。

DCC技术是我们第一次把国内成套的炼油技术和工艺打到国际市场上去,但这是别人帮我们代理才打出去的。

美国的石伟公司,曾经是中国石化集团DCC专利技术的海外独家代理商。上世纪80年代初期,中石化成立以后,为了吸收国外先进技术,引进了石伟公司的催化裂化技术。那个时候,我们院已经在开发DCC技术。石伟公司表示,如果DCC技术是我们自主开发的话,他们可以帮我们推到国外去,成为我们的代理商。这样,DCC技术打入了国际市场,得到了国际市场的认可。打开了一个市场,后面我们就一步步往前走。

中国石油石化:在部分技术已经达到世界先进水平之后,下一步应该怎么做才能使我国炼油化工技术更上一层楼?

汪燮卿:20世纪40年代,埃克森研究工程公司一位研究员在做实验,想把异丁烯聚合做油品添加剂。当天,实验人员在下班时,无意中把没做完的实验样品放到冰箱里,第二天拿出来一看变硬了,没法做添加剂了,但突然想到这个东西可以用来做橡胶。经过努力钻研,合成了丁基橡胶。后来,合成丁基聚合物成了系列化产品,从合成橡胶、润滑油添加剂到口香糖的原料都是它。这是无意之中的发现,却在这个基础上搞成了发明和创新。虽然是无意的,却是有心的。这个事启发我,创新确实需要有点灵感。所以,必须得用心思,必须抓住现象研究本质,才能创新。

上世纪六十到九十年代,我住城里,上班骑自行车要55分钟。刚开始,有自行车的人还比较少。那时的自行车内胎用的是天然橡胶,气密性差,内胎老是漏气,我骑自行车两个礼拜必须打一次气。后来用了合成丁基橡胶制成的内胎,气密性好,两个月都不用打气。

要看到我们炼油技术的差距,不看到差距是不实事求是的。现在,我们的大宗产品有很多,如乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯、聚丙烯、乙苯、苯乙烯,但精细化程度还是很不够的。

从口香糖到汽车轮胎都是异丁烯作为基本原料聚合出来系列化产品。化工越往下游发展,产品越要向接近人们使用的方向延伸,越实用、利润越多、综合利用效益也越好。我们在这方面的创新能力还不够。

创新才能持续发展

中国石油石化:在您看来,炼油化工技术的创新,现在难在哪里?

●石油人登高不畏难。摄影/方俊

汪燮卿:现在,飞机和汽车的一些部件、各种密封材料,普通的塑料、橡胶已经不适用,需要改性的新材料,发展新材料就牵涉到发展精细化。所以,我们要好好规划,一是和日常生活需要相关,另一个是和军工国防科技结合起来。发展精细化工是很有生命力的,但难度比较大。

精细化,我认为可以用12个字来概括:精雕细刻、精耕细作、精打细算。就是产品精雕细刻,不是那么粗放;工艺精耕细作,才能做出优质产品;成本精打细算,才能持续发展。只有把产品精细化了以后,才能够取得更大的经济效益,而且产品经过使用考验迫使我们不断更新换代,产品必然会越来越精。

精雕细刻是很费劲的,需要很多年的积累。像杜邦、巴斯夫、拜尔等都是很厉害的,他们靠精细化工起家,再发展到重化工。我们的企业是从重化工起家,再发展精细化工,往下游走。越到后面技术难度越大,因此需要我们更加重视。

中国石油石化:创新,我们还有哪些空间?

汪燮卿:习近平总书记说,人民生活幸福就是我们奋斗的目标。生活幸福的概念很广泛,消费的概念也很广泛。你早上起来洗脸之后用的护肤品、洗头用的洗发水,都是石油的精细化产品。创新,石油化工是其中不可缺少的一个领域。

我们现在要吸引大家来消费,合理地消费、快乐地生活,就必须想办法。GDP怎么上去?现在我们最怕的是没有人消费。怎么办?重要的是如何拓宽应用消费的渠道,吸引人去消费。消费还不能强迫,比如一个茶杯让你买十个你买吗?所以,必须适合老百姓要求,要发展多样化产品。

像我们现在用的挂壁空调,5年以前风扇叶片是往下运动的,现在是往上的,吹出来的风就缓和多了。一对流、一扩散,感冒也少了,人还觉得舒服,像这个就可以申请一个实用新型专利。看起来很简单的事情,也要动动脑筋才能成功。说明我们要创新,在很多个地方都可以有作为,都有创新的机遇和挑战。所以,要鼓励大家创新。

中国石油石化:未来,我们怎样进一步推动创新?

汪燮卿:创新,要加强基础研究,要坐得住冷板凳。没有基础研究的话,只能买人家的技术。因为市场有导向,有了市场就有了活力。但要开发新的产品,没有基础研究做支撑,就肯定走在人家后面。丁基橡胶是无意间发现的,但人是有心的。如果我们都能发挥创造力,都有一种创新精神,事情就好办很多。

创新,有很多地方需要我们有新的考虑,找到新的增长点。创新确实是永恒的,创新推动发展。希望我们形成一股大家都来创新的社会风气,要有体育比赛实打实的竞争,要有实干精神、创新精神,把基础研究搞好。

在我的老家,一到过年都在门上贴春联。我很喜欢的一副对联是:海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。创新,也是如此。要有开阔的思路,自己去思考。要鼓励大家去创新,提高整个民族的教育水平。

油化结合是战略目标

中国石油石化:您如何看待油化结合的趋势?

汪燮卿:中国和世界大多数炼厂是油化结合的。但是,比例数不同。我国更强调油化结合。为什么?因为我们生产化工原料用石脑油,而国内石脑油产量低,蒸汽裂解制乙烯,受到原料的限制。形势迫使我们走重油加工这条路,DCC技术就是用重油来生产烯烃的。

最近,世界上的大公司如埃克森美孚等,都转向原油生产化学品的研究。原油全生产化学品即原油直接生产化学品,就是多产烯烃和芳烃。我算了一下,原油全生产化学品为主的生产线大概是化学品占50%左右,油化结合的大概是化学品占20%以下。用这条线来卡,20%以下的叫油化结合型,50%以上的就是原油生产化学品为主。

为什么现在提出这个问题?我觉得埃克森美孚还是很有远见的。因为,当前对化石能源的二氧化碳排放有诸多限制。这里面有一个很有意思的问题:为什么用石油作为燃料产生二氧化碳排放人家就要我们减排,为什么做成衣服用旧了最后烧掉产生二氧化碳排放人家就不说?

我思考了一下。如果4个人坐一辆车,按照当前国际上最先进的标准——德国的一种小型车,一个小时百公里耗油4.3升。但现在的车一般百公里耗油10升,马马虎虎相当于7.5千克油,每人摊上约2千克。假设将全部耗油转变成二氧化碳和水,约略算是23千克二氧化碳。设想一下,如果用这些油来生产石油化学品衣服,一个人穿衣服不会穿七、八千克吧?而且不可能穿一个月就把衣服扔掉,至少得穿两三年。10升油制成化学品,两套衣服穿6年扔掉,排放出二氧化碳;开车1个小时排放23千克二氧化碳。这样一算,你就明白了,化学品变成日常生活用品,最后变成废品产生二氧化碳,它的转化过程速度慢了许多。时间长了,影响相对就小了。所以,没有人说石油化学品是产生二氧化碳排放的罪魁祸首。

开辟非化石能源,电动车、氢燃料车,用可再生能源等将来的比例数会越来越大。虽然现在有一定的数量,但还在不断前进中。作为石油加工研究人员,应该考虑到开辟一条新的路线,少产油品多产化学品。油化结合是从战略发展上讲的一个战略目标,虽然石油化学品还是要烧掉变成二氧化碳,但对减少和缓解二氧化碳排放具有很重要的意义。

中国石油石化:在您看来,根据这个战略目标,我国的炼油化工是否要有相应的调整?

汪燮卿:油化结合并不意味着我们现在就要马上把油化比例数给改过来。因为内燃机发动的汽车还占大多数,替代还是有一个历史过程的。我想,至少到2050年以前,内燃机发动的汽车还会占50%~60%。其他的能源,如果发展顺利会逐步替代。这是一个交替的过程。但我们要走在前面看,做实验,要有一个长远的发展目标。

目前,我们正在开发一些新技术,把石油化工化学品的比例增加,把油品的比例减少。例如,现在生产约20%的化学品,如果倒过来,把石油化学品的比例弄到70%以上,把油品弄到20%以下,那是一个长远目标,最后是由市场供需决定的。我们正在往这个方向努力,开发新的领域。

找到事业发展最佳点

中国石油石化:今年是新中国成立70周年,我国炼化工业也走过了60年,您对我国炼化工业的发展有怎样的期望?

●摄影/付松

汪燮卿:70年来,我们国家发生了巨大的、翻天覆地的变化。最重要的是我们国家的改革开放是相互关联的。不开放,你不知道怎么改。所以,我觉得开放放在前面。开放之后,你觉得有什么差距,就知道怎么改了。但开放了,不是什么苍蝇蚊子都放进来,我们要有选择。改革开放对我国的发展,确实起到了关键作用。

现在的年轻人生活在幸福的年代,但未来的事业仍然任重道远。中华民族的复兴,还是要靠一代代人传承下去。所以,我们应该在中央的正确领导下,全力以赴。其实,我们现在生活得很矛盾,吃饭吃多了吃好了又要去减肥,所以要找一个最佳点。我们现在好多矛盾都要找到一个最佳点,人的生活要找一个最佳点,我们的事业也要找一个最佳点。然而,这个最佳点在哪里,没有现成的答案,也没有统一的答案,事物是矛盾的,要靠自己动脑筋。

我始终认为,毛泽东的实践论是指导我们工作的基础。过去,大庆靠“两论”(实践论、矛盾论)起家、“两分法”(事物都是一分为二的)前进。我认为,这两句口号仍然适用于现在。这个哲学观点都贯彻在党的方针政策和指导我们行动的政策里面。希望我们的后代,后浪推前浪,一代更比一代强。虽然还会有一些困难阻力,如近期美国又要对3000亿美元的产品加税、说我们是汇率操纵者等,就是不让我们发展,但我们还是要迎风而上。中国人是有志气的。

中国石油石化:您对炼油化工技术的发展方向有什么判断?

汪燮卿:炼油化工的前景是乐观的,市场是巨大的。问题是我们要不断开发新的产品,开拓市场。当前,国内正在进行供给侧结构性改革。我们的石化产品现在是供不应求,需要产品多样化。产品多样化,用市场来推动是最有效的。人民有需要,抢着买,你的产品的价值就显现出来了。所以,我们要考虑的是怎么拿出一个方案,不断推陈出新,吸引人民消费,让市场越来越大。这就需要有新的技术,生产多样化产品。否则,同一化的产品,人家就烦了,没有市场了。所以,要以市场为导向。

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