合力催化破冰之举

——齐鲁石化研究院自主研发的有机硫水解催化剂实现国产化,并成功应用于中国石化普光净化气厂和元坝天然气净化气厂

“这个研发项目跟奥运会撑杆跳相似,经历了起跑、跨越、落地三个阶段。”齐鲁石化研究院石油加工研究所副所长刘剑利说,“我们自主研发的有机硫水解催化剂,已经在中国石化普光净化气厂替代进口催化剂平稳运行了200余天;在元坝天然气净化气厂平稳运行100余天,综合性能达到国外同类催化剂水平。”

抓住机遇首推成功

中国石化普光气田是国家“川气东送”工程的起源地,其净化气厂年净化能力达120亿方。该气田天然气中的有机硫含量较高,需要先将有机硫转化为硫化氢,再经胺液吸收将硫化氢脱掉,完成净化过程。

2012年,研究院开发出天然气专用有机硫水解催化剂,并通过了中国石化科技部组织的评议,催化剂综合性能与国外同类催化剂相当。

当时,普光净化厂所用的进口催化剂尚未达到使用寿命,国产有机硫水解催化剂只好“待字闺中”。

2013年9月,普光气田作为国产催化剂应用的首战场,研究院自主研发的制硫、加氢催化剂工业化实验一次成功,为催化剂国产化提供了支撑。

2020年5月14日,天然气有机硫水解催化剂在普光净化气厂工业应用实验推进会在达州基地召开。

中国石化科技部、齐鲁石化等部门和单位克服疫情影响,通过视频会议交流,协作推进催化剂国产化进程。

2020年底,在总部科技部的支持下,研究院项目组利用普光气田检修时机,将自主研发的水解催化剂,应用于普光水解单元。

应用后,无论是催化剂的物化还是工业应用效果都达到国外同类催化剂水平。

改造装置破解难题

今年1月1日,国家天然气质量标准升级,而元坝气田受疫情影响无法进口催化剂,催化剂国产化应用被推上日程,成功应用。

“普光气田是个范本,有了普光气田成熟的应用经验,我们对打赢元坝气田催化剂国产化这场硬仗有信心、有底气。”齐鲁石化炼油工艺高级专家刘爱华说。

在刘爱华带领下,项目组跨越中试实验,直接从小试做到工业应用,大家争分夺秒,你追我赶,把工作做得无可挑剔。

“催化剂在普光气田成功应用后,困扰我们的是评价方式出了问题,不能把催化剂的实际性能有效评价出来。”石油所硫黄组组长刘增让说,必须要找到新的评价方式。

刘增让一有时间就到实验室微反评价装置来,一个人坐在那儿琢磨。

“咱们必须完全对应实际工况开展试验。”刘增让提出,“换个思路,改造装置,没条件要创造条件。”

普光气田高硫高压,压力7.8兆帕;元坝气田压力4.8兆帕,两者压力差别大,要提供催化剂实际应用参数,评价装置就得来个大改变。

现场装置是高压,而实验室设备却是常压,课题组克服困难,充分利旧一套柴油加氢微反装置。

石油所“设备大拿”常文之先用专业软件做出设备流程图,与大家充分沟通改造细节。

他们在原有装置基础上大刀阔斧改造,充分满足了催化剂反应条件,既节约了资金,还为评价试验找到了新方案。

全程参与效果显现

去年4月份,研究院石油所副主任刘剑利和硫黄组员工陶卫东两人赶到元坝现场。

项目组提前做了HSE、标定、装剂、开工4套方案,全方位确保开工顺利进行。

“提前做好了预案,最坏的情况也设想了,好在有惊无险,投用后一次成功,效果跟进口的一样。”陶卫东说,“我们把前期工作努力做到细致、全面,装置开工运行后,比预想效果好。”

装置现场水解反应器8米多高,陶卫东从催化剂装填一开始就爬上爬下反复检查。罐内40多度,外面只有十几度,温差很大,他一身热汗地从里面钻出来,几分钟就凉透了。

元坝净化厂主任师周榆说,开工过程中,装置负荷逐步提升,刘剑利和陶卫东紧盯现场,全程参与了催化剂的装剂、标定、采样分析、优化数据等工作,直到开车一次成功。

有机硫水解催化剂成功应用于元坝净化厂3个天然气的净化单元,无论是工艺包设计还是催化剂制备,全部实现了国产化。(记者 赵兵 通讯员 毛冬梅)


信息来源: 
2021-10-18