一项技术每年增加效益80亿
30年磨一剑,让技术成本降至国外技术的二十分之一

一项技术每年增加效益80亿

2024-12-18 大众日报 13版
  □ 本报记者 邢金钰
   本报通讯员 孙 艳
  开发一项技术能节省多少成本?
  “以前从国外引进液化石油气中分离丁烯和丁烷的技术,3万吨处理量的技术费用高达1000万人民币,还必须打包购买1000万美元的核心设备。”烟台大学化学化工学院高级实验师陈小平说,“我们突破这项技术后,3万吨处理量的技术费仅需50多万人民币,国内制造核心设备的成本不到3000万人民币,技术费仅为国外的二十分之一。”
  近日,位于烟台市的裕龙石化炼化一体化项目正式进入投产运行阶段,2000万吨炼油装置陆续投料。该项目是国家“十四五”重点建设项目、山东省重大项目,山东省单体投资规模最大的工业项目。其中,该项目的碳四烷烯分离装置采用了烟台大学碳四科研团队分离技术,于2022年1月份签署技术许可合同,由烟台大学提供技术工艺包,预计2024年12月份完成装置开车。
  “裕龙石化的液化石油气处理量大约是30万吨,技术费是100多万人民币。”陈小平接着说,“裕龙石化要求分离出的丁烷与丁烯纯度都要达到95%,我们的技术能按企业需求达到规定的纯度标准。在国内,仅有两套装置上使用的是国外技术,只能使分离出的丁烷与丁烯其中一项纯度达到95%,另一项的纯度则仅有60%左右。”
  如何做到在提纯度提高、处理量增加10倍的情况下,技术费却仅为国外技术的十分之一?
  烟台大学碳四科研团队的“用甲乙酮系列混合溶剂分离丁烷与丁烯的方法”给出了答案。该专利技术采用萃取精馏工艺,从液化石油气中分离丁烯和丁烷,进而生产高标号汽油、有机玻璃、橡胶、有机溶剂等高附加值化工产品,是一种高效节能分离技术。
  “这项技术适用原料范围更广、能耗更低、溶剂低毒环保且投资更省。”陈小平介绍,“萃取精馏技术的关键在于溶剂的选择。以溶剂低毒性来说,化工行业有个名词叫作‘车间空气允许浓度’,国外技术使用的溶剂允许浓度仅有0.5毫克,而我们使用的甲乙酮系列混合溶剂允许浓度可以达到590毫克。”“溶剂毒性低将大大降低排放水的处理成本。”烟台大学化学化工学院教授田晖补充道。
  经专家论证,烟台大学研发的碳四分离技术相较于国外同类技术,展现出工艺领先、流程精简、能耗低、产品纯度和收率高、溶剂选择性能优越及溶剂再生需求低、装置操作灵活性强等诸多优势。这些优势,正是烟台大学碳四科研团队历经30载不懈努力的科研结晶。
  自1992年起,烟台大学碳四科研团队便踏上了这项技术的研发征途。“最开始我们做的是丁烷和丁烯分离的热力学、萃取精馏分离工艺等方面的基础研究,在调研技术市场时发现国内没有这项技术,引进国外技术又非常贵,我们就开始自主研发。”陈小平表示,历经小试、中试和工程研究,团队选定了新的溶剂体系——甲乙酮和N-甲酰吗啉溶剂体系,并于2000年申请了国家发明专利。
  “2002年本技术第一套工业化装置在新疆落地投产,此后便进入广泛的推广应用,2013年就被应用于国内最大的碳四分离装置中。2018年,该技术独立获得国家专利金奖。”田晖拿起一个带有数个圆孔的零部件向记者介绍,“团队的老师会前往企业现场提供技术服务,为技术人员开展技术培训。在保障设备顺利投用的过程中,我们也会在项目现场进行仔细观察和测试,持续优化工艺参数、改进设备部件,使该技术不断精进。”
  30多年来,烟台大学碳四科研团队不断精进工艺,通过改进分离设备中的塔内件、使用消泡剂等,持续提升分离效率。今年,烟台在推进石化产业结构绿色低碳转型上再次发力,目标直指黄渤海南岸万亿级绿色石化产业基地。裕龙石化炼化一体化项目采用烟台大学的碳四分离技术,使该技术在烟台本土首次落地开花。
  “我们服务过一家将丁烷与丁烯作为最终产品的企业,从它的定价来看,处理每吨液化气可产生效益800元。我们转让的技术,每年累计可处理液化气超过1000万吨,意味着每年可增加效益约80亿。”田晖介绍。