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四三方案之燕山石化30万吨乙烯项目建..

 2014-07-24 10:33:51 浏览量:4

  极左年代诞生的中国现代大型乙烯工业孵化器,奠定了未来几十年中国乙烯技术国产化的基石.

  1973年3月22日,国务院总理周恩来批准了《关于增加设备进口、扩大经济交流的请示报告》.这也就意味着之前国家计委呈报国务院的三个技术进口报告正式通过.这个预计共耗资43亿美元的引进方案就是著名的"四三方案".

  四三方案后因追加计划,总引进花费资金超过50亿美元,这是中国继1950年代引进苏联援助的"156项工程"之后,第二次大规模的技术引进.

  燕山石化30万吨乙烯项目是"四三方案"三个乙烯项目之一,更是当时中国规模最大,也是国内唯一一个30万吨乙烯项目.燕山石化这一套成套引进设备为未来三十多年中国乙烯建设大潮和乙烯技术国产化提供了不可磨灭的经验.

  迎接乙烯的准备

  燕山石化1970年成立的时候,是由东方红炼油厂、向阳化工厂、胜利化工厂、曙光化工厂、东风化工厂和石油化工机械厂联合组成的.这些工厂,是为了解决首都以及华北地区用油及其他化工产品的需要,由国务院相关部门以及北京市筹备建设的.

  北京石化总厂(即后来的燕山石化)主要设备是250万吨炼油,汽柴油是主要产品.剩下的那些石化产品产量多不过几万吨.这主要是因为一些中国当时最高石化技术水平的工程项目由于建立在"油头化尾"基础上,可利用的化工原料有限,质量不稳定,尽管综合利用方案品种很多,但是规模不大,布局不紧凑,工艺设备等均不过关,投资效益很差.

  当时主持工作的厂领导杨浚编写了《把北京石油化工总厂扩建成大型石油化工基地》的报告,提出要走综合的石油化工建设思路,而不是单纯的"油头化尾".这份报告的完成,在1972年是要担负很大的政治风险.当时极左思潮盛行,沾上"外"字动辄就会被扣上"否定自力更生"、"洋奴哲学"等大帽子.

  所幸的是这份报告在上报当时石化总厂的领导机关燃化部之后,得到了部领导康世恩的首肯.这也主要因为正好契合了国家要引进成套设备的计划.按照当时的规模和建设目标,燕山石化也许并非是第一套30万吨乙烯项目的第一选择.但是杨浚有关建设大型石化基地的构想最符合世界石油化工的发展潮流.此外,他还创造性的提出用柴油做原料生产乙烯.这在当时世界上非常少见,不过更加符合中国实际.综合种种原因,国务院领导就决定中国第一套30万吨乙烯设备落户在燕山石化.

  为了迎接乙烯项目,当时的北京石化总厂做了很多的前期准备.首先将250万吨炼油能力增加到600万吨,汽、煤、柴油产量保持原设计(250万吨原油)的水平.而新增350万吨炼油能力主要为下游化工生产提供原料.另一个准备就是将一些还未开工建设的小化工项目,例如有机玻璃、橡胶等全部下马停工,为乙烯项目集中人力物力财力.

  除此之外,北京市也做了很多配合工作.为了协调企业和地方,北京市政府将担任北京市计委副主任的王纯派来做石化总厂的副书记、会战指挥部指挥.乙烯的生产过程中需要大量的新鲜水,为了保障供水,北京市政府特地决定从颐和园昆明湖取水,修建一条从昆明湖到石化总厂的百里引水管线.

  为了从天津港(600717,股吧)运输大型设备,政府还专门扩建了天津到燕山之间公路的道路、桥梁、涵洞.并组织警车开道,专门运输设备.车队一路红旗招展,热闹非凡,还引来了沿途百姓的围观.

  东渡学习

  我那时刚毕业没多久,一开始分在东风化工厂做有机玻璃.后来有机玻璃为了让路乙烯下马之后,所有工作人员都被归到乙烯项目部.

  除了有机玻璃,其他下马的项目工作人员也陆续到乙烯项目部报到集合.后来集中了大概一百多人之后,我们开始做一件事情:学日语.

  从1972年6月开始,国家与外商接触"四三方案"的技术谈判.最终30万吨乙烯项目选择了日本东洋工程公司总包项目,技术包使用的是美国鲁姆斯公司轻柴油裂解原料工艺包.因此,在以后的工作中,我们将会长期和日本的工人及技术人员打交道,后来还安排了一些工人在日本实习.因此学习日语必不可少.

  之后的一年时间,我们这一批技术人员就在北京化工研究院学习了一年的日语.培训结束之后,我们到了兰化(兰州化学工业公司)理论装置上学乙烯的技术工艺.虽然之前我们在学校里学的都是化工专业,但是实际上没有人了解大型化工是什么样子的.将兰化和北京石化总厂那些化工装置一比较我们才有一个大致的概念,原来现代化的化工装置是这样的.当时兰化的这一套3万吨乙烯就是全国最先进的技术设备了.不过,真正让我们大开眼界的还是日本工厂.

  兰化的学习结束之后,我们40多个乙烯技术人员和操作工人被送到了日本的大阪石油化学工厂,实际操作与我们引进一样的30万吨乙烯装置.

  那个年代出国,政治素质是第一要求.不许随便讲话,走路不能快,不能慢,住宿房间里的电视机不能看,只要开电视,那就是政治问题.我们只能在经过大堂的时候偷偷看几眼大堂里的电视节目.

  不过相比于电视里播放的柔道、相扑这些体育节目和新闻节目,大阪石油化学工厂的现代化程度更加令我们感到震惊.更高的自动化水平,先进的自控设备,熟练的操作工人,这些都是我们不曾见识过,甚至是不敢想象的.除了先进的技术,日本工厂严格细致的管理也给我们留下了深刻的影响.从你到装置上开始,着装、纪律、操作等等各方面都是非常规范的.应该说我们去学习了以后,也给我们将来30万吨乙烯项目引进之后的管理,打下了一个基础.我们自己撰写的操作章程规范,也参考了日本人的标准.

  "世界一流水准"

  我们这一批在日本学校的技术工人在1975年回国的时候,整体设备安装已经差不多结束了.因为我们会说日语,就配合着日本人,给他们做一些翻译工作.当时班组已经分完了,我是班长.除了给日本技术人员当翻译之外,我还要带领着工人们抓紧时间练习操作.

  百次练兵、百次事故模拟演习处理,就是我们每天都要练习的东西.当时有一个要求就是,不看操作手册,能够在第一时间辨认出所有的管线和装置的名字、作用、走向.类似这样的要求针对的是每一个生产环节和操作工人.这样严苛的要求可能现在很多工人都不一定能够做得到.

  应该说,安排我们去兰化和大阪石油化工厂的学习是非常重要的.当时国内没有人了解大型石化装置.但是我们这批技术人员、操作人员用两年多的时间彻底吃透了设备的运行.操作手册虽然借鉴了日本人、美国人的资料,可是最终还是选择了自己编写的版本,因为更加符合国内操作的实际.

  1976年5月8号投料的过程,至今我都记得非常清楚.5月18日,只用了9天零18个小时,乙烯就生产出来了.这在当时是世界上乙烯生产的最短时间记录.在乙烯装置现场工作的美国技术人员给鲁姆斯公司打电报,说中国用了不到10天时间就生产出了乙烯.该公司高层认为没有这个可能,回电要求再调查核实.那个在现场的美国技术人员对我们说:"没有乙烯冷却,还能用这么快的时间生产出合格乙烯,这绝对是世界一流水准."

  应该说这句来自美国技术人员的评价并不为过.燕山石化30万吨乙烯项目是世界上第一个用轻柴油做原料的大型乙烯设备,受到了全世界乙烯产业的关注.为了保障装置的顺利运行,我们可以说是以最高的安全和运行标准在操作.不过,1976年的时候还是发生了两件影响装置运行的事件.

  两次事件

  1976年春天,30万吨乙烯全部11台裂解炉顺利启动,并打通了全流程.不过仅仅在运行1200小时之后,裂解炉突然出现响声,同时伴有火苗出现,裂解炉很快就笼罩在了一片云雾(水蒸气)之中.

  当时的场景让现场工作人员都十分紧张.据统计,11台裂解炉有13个管线出现较为严重的损害,其余管线也不同程度受损.

  本来我们是打算找日本人去要炉管材质的详细资料,但是人家又不愿意给.只好找来日本的技术人员来实际操作处理.本来起初我们都认为这是很简单的事情,只要把破损的地方焊接好就可以了.但是焊接好之后,原有的裂缝不仅没有缩小,甚至扩大了.

  这下连日本技术人员也不理解了.只好找来工艺包的提供者鲁姆斯公司和炉管的制造商法国庞培公司,一起检修.三家公司的技术人员和我方代表十几个人坐在一起,都从各自的利益出发进行辩解.谈判桌上你一言我一语,争论不休.最终大家一致认为,问题与工艺操作有关.由鲁姆斯公司牵头,从操作工艺查起,检查整个工艺流程和工艺操作是否有问题,然后再查设备.

  四个国家的十几个专家就这样围着11台裂解炉上上下下爬了一周时间,终于有了结论:是日方设计出现错误,将过热蒸汽设计成为饱和蒸汽,导致冷凝水出现,引发破裂.

  法国人高高兴兴的回国了,美国人游完长城也飞走了.修复的工作就留给了中方和日方.之后,经过与日方的艰苦谈判,双发达成协议,日方重新给我们加工22套价值20万元人民币的炉管,并在第二年的检修时将所有炉管全部更换.

  然而就在1976年,对乙烯装置进行第一次大检修的时候,又发生了直升机失事事件.因为还在文革时期,这套乙烯装置又是毛主席亲自圈阅同意,周总理亲自批准引进的第一套30万吨乙烯装置.所以,完成检修,尽快投产就成了一项政治任务.

  在试车和开车阶段,高达120多米的主火炬上,巨大的火焰腾空燃烧的一幕绝对称得上是激荡人心.不过,在火炬头发现损坏之后,问题却难办了.六吨重的火炬头制作工艺并不复杂,但是要把它吊装在120多米高的火炬顶上在当时并不是一件容易的事情.

  我们第一个方案是用一个龙门架安装在主火炬顶上,然后吊下旧火炬头,换上新的.这个方案虽然简单,但是由于高度太高,设计施工复杂,没有一个多月的时间不可能结束,这会大大影响乙烯装置的开车时间.后来我们想起在大阪的时候,日本技术人员回答我们关于更换火炬头的时候说过,可以用直升机吊装火炬头.我们就又设计了直升机吊装的一个方案,上报到中央,并获得了批准.

  现在回想起来,日本人的说法很有可能只是随口一提,并没有经过科学的认证,因为我们自己总结了,吊装需要很长时间,而直升机无法长时间停留;吊装的时候也只有三根钢丝绳,飞行时间过长,很容易打结.现在再提出这个方案,可能就不会被通过了.不过在当时,海军航空兵接到命令很快就派出了一架刚从法国进口的"超黄蜂"直升机来进行作业.

  1976年8月28日作业当天,北京市的领导和海军第一副司令刘道生都来到了现场观看.旧的火炬头被吊下的非常顺利,大约一个小时之后,新的火炬头就被直升机稳定在了火炬顶端.就在十几个安装工人固定火炬头的时候,吊起火炬头的钢丝绳在空中拧成了麻花状,火炬头就位之后,钢丝无法打开,直升机开始左右摇摆.突然,在一股下降气流的压力之下,飞机急速下降了十几米,主旋翼碰在了火炬头上,成了碎片;随后机身偏转,机尾又撞到了火炬,飞机立刻失去平衡,摔向了地面.大火很快把飞机淹没了.

  操作工刘广晓被直升机主旋翼击中,当场失去了生命.三位飞行员虽然被立刻送往医院抢救,但最终伤势过重,全部牺牲.驾驶飞机的是一名叫王新训的副团长,一位全天候飞行员.后来参加他的追悼会,悼词评价说:他的牺牲是我国海军的一大损失.

  艰难的国产化道路

  虽然这第一套装置的运行有一些波折.但是自开工之后,燕山石化的乙烯年产量就没有低于过30万吨的设计能力.不过随着时间的推移.世界成套乙烯装置的设计最大量已经可以达到45万吨了,我们就开始考察,是否可以将我们的30万吨产能,扩张到45万吨.

  第一次乙烯的升级改造是在1994年,那时候我们已经开始考虑国产化技术和设备的问题了.我们常开玩笑说30万吨的这套设备,连每一个螺丝钉都是国外进口的.如果没有技术和设备的国产化,那么我们要一直受制于人.

  第一次升级改造,我们还没有国产的工艺包,只能在国内工程设计的基础上,继续使用鲁姆斯公司的工艺包.不过,由于没有将工程像之前那样整包给外国公司,我们也在一些非核心部件上开始使用自己的国产设备,像塔器,当时已经是国产化了.

  裂解炉、压缩机、自控仪表这些核心设备国内并不是没有生产,但是要么是体量太小还处在实验阶段,要么就是质量不过关.当时长春一家制造商尝试生产了压缩机,结果第一台试验品可能是专注度比较高,质量比较好;但是到了第二台实验产品就出了很多问题,搞到最后连实验台都没能下就作废了.

  到了第二次升级改造的时候,中石化总部明确提出了要尽可能的提高乙烯装置国产化程度的目标.当时我们需要面对的主要是是否使用中石化与鲁姆斯公司合作生产的裂解炉—"SL炉".

  当时中石化总部的意思很坚决.我们也估算了一下,应该说设计主要由中石化工程公司来完成,是没有问题的.后来兼顾了几方面的意见,大家一致认为,这两台10万吨的"SL炉"不仅代表了乙烯设备国产化的方向,也代表了未来裂解炉大型化的方向.燕山石化愿意吃这个螃蟹,走乙烯技术创新的第一步.

  当然,真正建设起来之后,SL炉也暴露出了很多问题.美国方面的专家也来了很多次.最后,我向工程公司提议,是不是可以去掉美国的技术,自己独立完成.工程公司接受了我的提议,完全独立设计了一套裂解炉,结果非常成功.现在扬子石化、齐鲁石化、上海石化(600688,股吧)的新建项目,用的都是这个炉子.

  从1973年我们和东洋工程公司签下整包协议到2013年完全国产化的武汉80万吨乙烯项目全面投产,我们花费了整整四十年的时间.乙烯作为衡量石油化工水平的重要产品,在中国起步非常晚.可以想见,如果没有燕山石化30万吨乙烯项目和另外两套乙烯项目的引进,我们自己的技术和人才培养只会大大落后于世界步伐.

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