原创《35大国之技》
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科技创新是促进我国经济高质量发展的关键因素.35 年来,中国石化浓缩了我国顶尖科技创新的精髓.
一滴水可以反映出太阳的光辉.那么,从中国石化的身上,又可以反映出什么呢？
也许是日常生活：有人戏谑地建议,设计一个类似消消乐的游戏,名字就叫作“假如没有中国石化”.你会发现,35 年来,中国石化的产品囊括我们的吃穿住用行.
也许是辉煌的排名：国内最大的成品油和石化产品供应商,世界第一大炼油公司、第四大乙烯生产商……是用短短数十载历史与国外百年油气“老字号”较量的勇气与实力.
35 岁,风华正茂,中国石化不断刷新排名的底气从何而来？
国之重器必须立足于自身.揆度全球,在历次科技革命中,攻克核心技术总是作为不二的战略选择.中国石化的发展,不驰于空想,不骛于虚声,浓缩了我国顶尖科技创新的精髓.
可以说,中国石化是我国改革开放的产物.改革开放40 年是飞跃的时代,同时也推动了时代的飞跃,它携着中国企业在中磨砺成长,大浪淘沙,最终迎来光风霁月.
中国样本的答案
6 月,全球最大的财经资讯公司—彭博新闻社的记者扛着“长短炮”,走进了位于重庆的涪陵页岩气田.
问题只有一个：短短5 年,涪陵页岩气是怎样成为中国页岩气开发样本的？
2012 年12 月,江汉油田受命承担涪陵页岩气开发重任,展开了中国首个页岩气田开发建设.此时,美国已经成功掀起了页岩气革命,但他们的经验无法照搬.我们的井深平均3000 米甚至4000 米,而在美国打到2000 米就能出气.
武陵群山之间,一场史无前例的大会战拉开帷幕,一曲气壮山河的争气歌激昂回荡.
在简易房会议室里,采气中心的年轻女工程师葛兰正在讲解气田开发建设情况.她拿出一个“桥塞”.“以前这东西需要进口,单价折合人民币12 万元,现在我们已经用上了中国制造的复合材料桥塞,单价仅有2 万元.”
目前,涪陵页岩气田开发已经实现核心技术自主和关键装备国产,形成页岩气藏综合评价、水平井组优快钻井、长水平井分段压裂试气、试采开发和绿色开发为主的五大具有涪陵页岩气开发特色的技术体系和近百项技术标准,部分成果达国际领先水平.
今年1 月,在国家科学技术奖励大会上,“涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发”项目荣获国家科学技术进步奖一等奖.正是依靠自主创新,才打破了国外技术垄断,使中国成为与美国、加拿大鼎足而立的页岩气生产大国.
截至目前,涪陵页岩气田累计产气突破170 亿立方米,销气达165 亿立方米,已成为“气化长江带”的重要资源基础,对促进能源结构调整、缓解我国中东部地区天然气市场供应压力发挥了巨大作用.
“中国样本便是中国骄傲.”年轻的“油三代”刘姝婷这样阐释她对气田的自豪.
巴山蜀水之间,奇迹并不鲜见.
高含硫气田开发一直是世界性难题,被称作“勇敢者的游戏”,处于地形多变山地和人口密集区的普光气田便挑战了这个“游戏”.
起初,一些专家直言,我国还不具备开发大型酸性气田的条件.加之普光气田的气藏不仅埋藏深,而且硫化氢含量极高,这样错综复杂的高含硫气田此前在国内外从未有成功开发先例.
不过,中国石化中原油田并未却步.
据介绍,在普光打一口井需要两亿元人民币投资,是常规气藏开发的几倍甚至几十倍.要获得开发高效益,只有“少打井,打高产井”.普光气田瞄准“打造世界高含硫气田开发管理标杆”的目标,制定了勘探、开发、钻井、采气等7 个领域19 个专业的3380 项技术标准,形成国内首套高含硫气田开发标准体系.
投产5 年就收回投资,比原计划提前两年.“中国样本”令人叹服.
这一切与科技创新休戚相关.近20 年来,中国石化上游累计创新建立六项勘探开发理论,并荣获国家技术发明奖10 项.
理论创新、技术创新为高效勘探开发提供了利器.“稳定东部、发展西部”,这是中国石化油气开发的战略.审时度势,中国石化的原油开发向“以效益论英雄”转变.
东部油区精耕细作老区,重组以来,累计探明石油储量21 亿吨.西部油区则加快效益上产,塔河油田的发现填补了我国古生界海相大油田的空白,原油产量从2000 年的194 万吨大幅增至2013 年的737 万吨,近十年来,西北油田分公司年增产原油占中国石化上游增产幅度的80％,所属塔河油田2006 年跻身我国陆上十大油田之列.
2016 年8 月,在我国塔里木盆地—顺北油田勘探取得重大商业发现,顺北油田是中国石化在塔里木盆地新地区、新领域、新类型获得的重大油气突破,也是近十年来塔里木盆地石油勘探的新亮点,对中国石化上游发展有着重要的战略意义.力争“十三五”建成150 万吨原油生产基地.
丝线吊起跨海大桥
2017 年5 月2 日,在连接珠海与香港的伶仃洋海面上,世界最长的跨海大桥—港珠澳大桥即将对接.重约6000 吨的钢结构混凝土预制件在伶仃洋主航道吊装下沉,引人关注的,则是由14 万根高强度纤维丝组成的白色丝带.
这奇迹般的一幕出现于大型纪录电影《厉害了,我的国》中.这些丝线的材料是超高分子量聚乙烯纤维,商品名为“力纶”.它与碳纤维、芳纶并称为三大高性能纤维,是目前世界上强质比最高的纤维,在国防军工和民用工业上都有广泛的应用.
然而,这一生产技术过去一直被西方国家封锁.
2007 年,仪征化纤“300 吨/ 年高性能聚乙烯纤维干法纺丝成套技术开发”被列入中国石化科技创新“ 十条龙”攻关项目,打破了国外独家技术垄断,产品达到国际水平,使得我国成为第三个掌握此项技术并实现产业化的国家.
近年来,仪征化纤先后开发、生产了50 多个“力纶”品牌,产能目前已达2300 吨/ 年,国内市场占有率达20%.新建的第三套千吨级生产线预计于2018 年10 月投产.
回顾中国石化发展的35 年,其成立伊始,便是带着重托而来.
1978 年,我国的原油产量首次突破了1 亿吨,成为全球第10 个拥有1 亿吨原油产量的国家,但在化工方面则“瘸了腿”.
1983 年,当时的国务院原副总理万里表示：中国的经济振兴要靠石油化工的振兴,人们生活的改善、人们的吃穿用住,在相当大的程度上要依靠石油化工提供原材料,以解决人口众多和农业争地的矛盾.
“人民生活靠什么？要靠石油化工搞上去.”掷地有声.
1983 年7 月12 日,中国石化总公司在北京正式成立.最迫切解决的是老百姓吃还是穿的问题.那一年,我国生产的化纤只有40 万吨,一度需要布票来限制供应.耕地如果种了棉花,就没了粮食；种了粮食,便没了棉花.
中国石化总公司成立之初,遵照集中力量办大事的指示,对当时处于暂停建设阶段的4 套30万吨/ 年乙烯工程在大庆石化、齐鲁石化、扬子石化、上海石化恢复建设.
2000 年后,随着中国石化股份制改造成功并上市,化工事业部成立,化工业务进入新的高峰期.2012 年,我国已经是世界第一纺织大国.
18 亿亩的耕地红线保住了.
在化工技术发展上,我国主要走的是一条从引进消化吸收到自主创新的发展道路.
经过30 多年的创新发展,我国的石化炼油化工技术总体达到世界先进水平,部分达到世界领先水平,能够依靠自有技术设计建设百万吨级乙烯工程,百万吨级芳烃成套技术达到世界领先水平,煤化工技术实现系列化突破.
从最初满足老百姓穿着之需的“的确良”,到代表着国际先进水平的超高分子量聚乙烯纤维,蕴含着我国化工升级转型、技术攻关、科技发展的点点滴滴.
40 年来,几代石化人的心血,更是书写了芳烃成套技术的“中国创造”.
中国石化“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目荣获2015 年度国家科学技术进步奖特等奖,打破PX 装备核心技术国际垄断,我国成为世界上第三个掌握该技术的国家.
35 年过去,中国石化2017 年生产经营的化工产品总量已经达到7850 万吨.如今,中石化海南炼化投资35.4 亿元的第二套芳烃装置及配套工程正稳步施工建设,预计2019 年6 月份投料试生产.据介绍,100 万吨对二甲苯产品如果全部用于制作纤维的话,需要相当于海南岛所有土地种植棉花的年产量.
“改革为了人民,改革依靠人民,改革成果由人民共享.”这是中国改革开放的根本逻辑和辩证法.每一点技术的突破,无不是为了最终造福于人民,解决老百姓的实际需求,不负重托,不忘初心.
“地沟油”的最后一公里
作为吃货大国,人们对地沟油并不陌生.据估计,中国年产餐饮废弃用油大约在1000 万吨左右.
数量庞大,弃之可惜.
2009 年,中国石化集团公司党组超前决策,决定由石油化工科学研究院自主研发加氢法生产生物航煤技术,生物航煤的研发工作正式启动.
2011 年9 月16 日,集团公司正式将1 号生物航煤项目列入“十条龙”科技攻关项目.同年,来自科技开发部、石科院、镇海炼化和工程建设公司、洛阳工程公司等5 家单位的团队通力配合,在基地建成中国第一套拥有自主工程技术、成功运转的生物航煤示范装置,并进入试生产准备阶段.
作为项目协调人,镇海炼化发展计划处科技开发科科长黄爱斌一度要在北京、宁波奔波,自己都记不清跑了多少趟,存下的车票有厚厚一沓.
2012 年2 月26 日,镇海炼化生产基地以棕榈油为原料,成功生产出第一批生物航煤.10 月,又以餐饮废油为原料,成功生产出第二批生物航煤.
终于,2013 年,一架空客A320 型飞机在轰鸣声中起飞,留下一道完美的弧线呼啸远去.85 分钟后,试飞结束,飞机平稳降落在上海虹桥国际机场.
中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家,中国石化也成为国内第一家拥有自主研发生产生物航煤技术及具备批量生产能力的企业.
2015 年,中国自主研发生产的1 号生物航煤首次商业载客飞行取得圆满成功.中国石化在这一技术领域再次处于领先地位.
“自主创新、重点跨越、绿色低碳、引领新兴、差异特色、支撑一流”,这是中国石化一贯坚持的科技战略.
上得了天,也能打破最后一公里.
2017 年10 月30 日,在上海市奉贤区庄行加油站,副市长许昆林加出第一餐厨废弃油脂制生物柴油B5.这标志着餐厨废弃油脂资源化利用“最后一公里”被打通.生物柴油将得到更广泛的应用.
在炼油领域,中国石化的发展值得一书.
公司成立之初,国内原油总产量1 亿吨,其中500 万吨拿来出口创汇.到了1993 年,我国首度成为石油进口国,对外石油进口依存度从1993年的6% 一路攀升.
1998 年,国务院正式宣布重组三大石油公司,中国石化集团成为一家上下游一体化的大型集团公司.当时,国际油价每桶大约15 美元左右,国内汽油每升不到3 元.
改革开放40 年,中国的汽车保有量从143 万辆爆炸性地增加到2.17 亿辆.与此相应的是,中国的柴汽油也增长到2017 年的3 亿吨.
市场是最好的老师.
诸多因素的促进,我国的炼油工业规模不断扩大,从依靠进口到自给自足,从跨越式发展到不断扩张.数十年间,我国炼油能力突飞猛进.
当年,围绕用好1 亿吨原油,攻关形成了新型催化裂化、常压渣油催化裂化、连续重整、氢氟酸烷基化等重大技术,促进了炼油工业的快速发展.
如今,中国石化已经掌握了现代炼油厂全流程技术,如催化裂化系列技术、加氢系列技术、超低压连续重整技术、高辛烷值汽油组分生产技术等.
其中,深度催化裂化技术(DCC) 获国家技术发明一等奖.催化裂化催化剂和加氢催化剂成功进入国际市场,炼油催化剂自给率达到90% 以上.长城系列润滑油成功用于“天宫一号”“神舟”“嫦娥”等航天工程.
同时,中国石化以自主知识产权技术为主设计建设了海南、青岛千万吨级大型炼厂,我国现在已形成25 个千万吨级炼油基地.
中国炼油技术的发展犹如改革开放一样迅猛.2000 年至2016 年,中国石化累计向炼油板块投入近3000 亿元,主要用于油品质量升级,车用汽柴油标准从国1 升级到国5,硫含量降幅达99%.可以说,我国用10 年时间走完了发达国家30年的油品升级之路.
智慧新动能
“这些标注是全厂的污染物排放点.”站在九江石化的应急指挥中心的大屏幕旁,安全环保处的管理人员吴曼娟向来宾介绍“环保地图”的功能.伴随她手中鼠标在各个标注点上的移动,每个排放点的基本信息、现场图片以及最新监测数据等一一显现.
“系统自动判断提报的监测数据,并在地图上以红绿两种不同颜色显示.这样,全厂的污染物排放情况以及污染源位置、污染源的变化趋势都一目了然,更加直观.”
2014 年,九江石化率先在石化行业开发投用“环保地图”, 把分布在全厂各处的在线环保监测仪表集中集成、统一管理,强化预警功能,实现了环保管理的可视化、智能化和一体化.
多年来,中国石化一直高度重视智能化建设.早在2011 年时,中国石化为了提质增效,推动产业的转型升级,便开始了自身的智能制造探索之路.
“十三五”期间,中国石化将加快推进智能油气田、智能工厂建设,建成3~5 个智能油气田示范区、10 个智能工厂,完成智能化管线系统推广,智能油气田和智能工厂的运营成本降低20%,劳动生产率提高20%,同时实现智能工厂万元产值综合能耗降低6%.
目前,中国石化在燕山石化、镇海炼化、茂名石化和九江石化等4 家企业试点智能工厂建设,取得明显成效.4 家试点企业的先进控制投用率、生产数据自动数采率分别提升了10%、20%,均达到了90% 以上,外排污染源自动监控率达到100%,生产优化从局部优化、离线优化逐步提升为一体化优化、在线优化,劳动生产率提高10% 以上,提质增效作用明显,促进了集约型内涵式发展.
智能油田方面,目前已进入深度应用阶段.
2017 年9 月,中石化西北油田在采油三厂 10-6 计转站建成首座井站一体化示范区.通过综合应用参数远程传输、掺稀调控、在线含水检测、抽油机远程启停、无人机巡线等技术,其智能指挥平台成为管理计转站、单井、管线协调运行的一体化智能系统.
在经济性上,智能油田已处于可期的阶段.以采油三厂为例,其2017 年与2016 年同期相比,远程调整由161 井次增加至249 井次,节约稀油3478吨,增油6105 吨.对T616、TK1001 注水增压站进行无人值守智能改造,年节约人工成本274 万元.另外,实现加热炉智能温控,年增效373 万元.
目前,我国石油和化工行业正处于新旧动能迭代更替的过程,面临着资源、能源和环境制约严重等问题,智能化成为实现石油化工行业高质量发展的必然选择.
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