栉风沐雨六十载 风正帆悬再启航 记成达公司甲醇技术创新60年

  60余年来,中国成达工程有限公司(以下简称成达公司,原化工部第八设计院)始终以振兴民族工业为己任,以引领工程行业发展为使命,坚持创新驱动发展战略,持续加大技术创新投入,不断增强自主创新能力,取得了一大批具有自主知识产权的技术创新成果,创造了丰富的物质文明和精神文明,保持了在行业中的技术领先地位,为中国化工事业的发展做出重大贡献。

在党的二十大即将召开之际,成达公司坚决贯彻落实党中央决策部署,始终面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,坚持创新驱动高质量发展,勇攀高峰,追求卓越,为建成世界科技强国、实现中华民族伟大复兴不断做出新的更大贡献!

甲醇是重要的化工产品、化工原料,又是清洁能源之一,在世界范围内的化工产品中,其产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。目前甲醇下游产品主要有甲醛、烯烃、甲酸甲酯等。

甲醇是成达公司技术实力最强、历史最悠久的拳头产品之一。世界范围内,甲醇生产的主要原料为天然气,国内由于“富煤、贫油、少气”的能源结构,建设了一大批以煤为原料的甲醇装置。公司最早开发的低压甲醇合成工艺技术为国内首创,国内不同时期的首套大型甲醇装置均由成达公司设计完成。成达公司承担的甲醇项目无论是在技术水平、清洁化生产指标方面,还是在装置规模、设备大型化、国产化、系统集成化等方面,均达到国内领先、国际先进水平。

技术为本 业界领航

成达公司是国内天然气化工产业技术开发、工程设计和技术集成的领航者,从1958年建院之初就开始从事天然气制甲醇技术的开发和设计,开发并建成首套天然气蒸汽转化装置、首套天然气低压甲醇合成装置、首套天然气法乙炔尾气生产甲醇装置;承担了首个国内最大规模天然气制甲醇装置国产化设计,全球规模最大煤基合成气制甲醇装置的总承包和全球首套5000吨/年二氧化碳加氢制甲醇工业试验装置的开发设计。迄今为止,成达公司承建了50余个甲醇项目,项目规模从3000吨/年到220万吨/年,单条生产线规模最大达220万吨/年,总产能约占全国甲醇产能的30%。

立足于设备国产化,运用国际先进的软件和节能理念(技术),成达公司相继开发了一段加压转化技术(包括炉前补碳技术)、换热式转化技术、两段转化技术、低压甲醇合成技术、三塔精馏+回收塔的高效精馏技术等全套的甲醇生产工艺技术,并形成了不同规模的生产装置,原料也推广到化工尾气、煤基合成气等。目前,成达公司在甲醇项目工程建设领域已拥有40多项专利技术和专有技术(其中发明专利9项),并获得多个国家级、省部级奖项。

创新为帆 勇立潮头

通过多年的甲醇工程建设实践,成达公司培养了一大批优秀的甲醇产品专家、管理人才和工程设计队伍,在国产化、大型化、节能减排、提质降耗等方面不断创新,走出了从全套引进、部分关键设备引进、到只购买工艺包并最终实现完全国产化的道路,并在降低消耗、减少投资方面、天然气法乙炔尾气的绿色低碳资源化利用方面、气煤联产的氢碳互补耦合利用方面、二氧化碳加氢生产绿色甲醇方面等为行业做出了卓越的贡献。

成达公司在甲醇装置的大型化设计和工程总承包领域一直走在国内前列,在关键设备如合成塔、蒸汽转化炉的设计、制造和安装方面积累了丰富的经验;在管道材料、大尺寸阀门选取以及大型高温、高压、应力管道的计算、设计、施工方面也取得了显著的成果。由成达公司EPC总承包的全球首套规模最大的年产180万吨煤制甲醇装置——神华包头煤制烯烃项目甲醇装置于2010年投产,为国家“十一五”期间核准的第一个特大型煤制烯烃工程示范成功奠定了坚实的基础。随后,成达公司又相继EPC总承包完成了中煤榆林、神华新疆、延长石油、内蒙荣信、华谊广西等多套煤基甲醇项目,充分展示了成达公司的专业水平和综合实力。

新疆神华年产180万吨甲醇装置

在甲醇工程领域,关键设备长期依赖进口,制造周期长、制造成本高一直是行业难题。成达公司在开发自主技术的同时,致力于甲醇合成塔等关键设备的国产化设计研究。目前已实现了JM蒸汽上升式合成塔的开发与国产化,打破大型甲醇合成塔长期从国外进口的格局。该设备已成功应用于宁夏宝丰、内蒙久泰等多个项目,既缩短了供货周期,又节约了投资。同时,成达公司还开发出了大型高效合成塔、纯氧二段炉、挠性薄管板废热锅炉及径向耐硫变换反应器等关键设备,有力地推动了大型关键装备国产化的进程。

国产化合成塔(宁夏宝丰)

二氧化碳的资源化利用是一个世界性难题。近年来,二氧化碳作为一种安全的、易获得的碳氧化合物,将其转化为化学品和燃料受到了越来越广泛的关注。成达公司与合作单位成功完成全球首套5000吨/年二氧化碳加氢制甲醇工业试验装置,并通过中国石油和化学工业联合会组织的专家组现场考核及技术评估,为我国大规模二氧化碳资源化利用解决了核心问题,对于我国二氧化碳资源化利用、减少温室气体排放具有重要意义。在试验装置的基础上,成达公司已成功完成年产10万吨级二氧化碳加氢制甲醇工艺包和关键设备的开发设计。

实干为桨 逐浪全球

成达公司敢为人先,国内不同时期最大规模的甲醇装置,无一例外都是由成达公司设计或总承包,如上世纪70年代末的10万吨/年甲醇、上世纪90年代的20万吨/年甲醇、2000年中后期的60万吨/年及80万吨/年甲醇、2010年的180万吨/年甲醇及2014年的220万吨/年甲醇。成达公司丰富的甲醇装置设计业绩获得了业主和专利商的高度认可。

依托先进的技术优势和优秀的工程业绩,成达公司在“一带一路”上也创下佳绩。2012年,成达公司承接了中东三套5000MTPD甲醇项目的设计和采购;2019年,成达公司在与七家著名国际工程公司的激烈竞争中脱颖而出,获得了俄罗斯NFP5400MTPD甲醇项目的总承包交钥匙合同,该项目是成达公司合同额最大的项目,也成为成达公司进入俄罗斯市场的起点项目。国家主席习近平和俄罗斯总统普京在克里姆林宫共同见证了本项目实施协议的签署。

初心如舵 筑梦远航

成达公司的甲醇技术发展史始终鼓舞着一代代成达人在历史中明确方向、凝聚力量、坚定信心。初心如舵,筑梦远航。随着天然气化工在俄罗斯、非洲、中东、南亚等地区的蓬勃发展,甲醇行业也迎来了新的征程。新征程上,既有难得的发展机遇,也面临严峻复杂的风险和挑战。成达人将一如继往地坚持独立自主、开拓创新,不断增强自主创新能力,在新时代新征程上以一往无前的奋斗姿态持续书写高水平科技自立自强新篇章。

成达公司甲醇技术发展编年史:

1959年,完成1万吨/年天然气蒸汽转化制甲醇的定型设计(方案);

1971年,自主开发的湖南维尼纶厂3500吨/年甲醇(高压法)装置投产;

1973年,设计完成国内首套以乙炔尾气为原料的甲醇装置——四川维尼纶厂年产10万吨甲醇装置;

1977年,自主开发联醇装置。装置采用梯台型天然气蒸汽转化炉——成都天然气化工厂2000吨/年联醇装置;

1978年,设计完成国内首套以渣油为原料的甲醇装置——齐鲁石化年产10万吨甲醇项目,该工程总体设计获国家优秀设计金奖;

1981年,完成低压甲醇合成单管实验,为工业试验装置建设奠定基础;

1982年,自主开发年产6000吨低压合成甲醇技术,以合成氨铜洗尾气为原料,在泸天化工业性试验装置中试获得成功,荣获化工部优秀设计二等奖、四川省科技进步二等奖、国家科技进步二等奖;

1990年,自主开发国内首套以天然气为原料采用低压合成工艺全流程的甲醇装置——川南矿区泸州碳黑厂1.5万吨/年甲醇项目,项目创造了多个“首次”记录,荣获四川省优秀设计奖;

1995年,自主开发国内首套以天然气年产3万吨低压法甲醇项目——新疆独山子乙烯工程3万吨/年甲醇装置;

1992年,自主开发国内当时规模最大的煤基甲醇装置——上海焦化厂三联供项目20万吨/年甲醇装置,荣获上海市优秀设计一等奖、国家优秀设计金奖,开创了中国自主大型低压甲醇技术的先河;

2000年,设计完成国内首套气煤联合5万吨/年甲醇项目-河南濮阳甲醇厂;

2003年,自主开发国内第一套合成氨改产甲醇装置——泸天化绿源醇年产40万吨甲醇,在仅从国外购买纯氧二段炉烧嘴、甲醇合成塔和离心式合成压缩机几项设备/部件的情况下,全套采用成达自主技术,实现了项目全部技术、大部分设备的国产化,项目各项指标达世界先进水平,获四川省优秀工程设计一等奖;

2006年,设计完成国内首套年产60万吨天然气制甲醇项目——青海中浩天然气化工有限公司甲醇项目,获国家工程建设质量奖审定委员会优质工程银质奖;

2008年,自主开发国内首套乙炔尾气制甲醇项目-美克化工7万吨/年甲醇装置;

2010年,EPC总承包全球首套煤基年产180万吨甲醇项目——神华包头煤制烯烃项目甲醇装置;

2010年,设计完成国内首套年产80万吨天然气甲醇项目——中海石油化学有限公司甲醇项目;

2012年,设计完成中东3套5000MTPD天然气制甲醇装置;

2016年,EPC总承包神华新疆68万吨/年煤基新材料项目甲醇合成装置(5500MTPD),获全国化学工业优质工程奖;

2017年,“大型国产化径向耐硫变换反应器的开发”获中国氮肥、甲醇行业科技进步三等奖;

2018年,EPC总承包全球首套煤油气资源综合利用项目180万吨/年甲醇装置——陕西延长石油延安煤油气资源综合利用项目;

2019年,“大型煤制甲醇中蒸汽和尾气利用新技术”获四川省科技进步三等奖;

2019年,成功签订俄罗斯NFP5400MTPD甲醇项目EPC总承包合同;

2020年,合作开发全球首套年产5000吨二氧化碳加氢制甲醇工业试验装置,通过中国石油和化学工业联合会组织的专家组现场考核及技术评估;

2020年,自主开发EPC总承包国内首套规模最大的乙炔尾气制甲醇项目-万华化学(四川)20万吨/年甲醇装置。

不倦的努力只为更好的明天。节能降耗,绿色环保,为用户带来更多的效益是我们孜孜以求的目标。未来,成达公司将继续秉持“工程创造美好未来”的企业使命,以领先的工程科技水平不断满足人类对美好生活的追求,以孜孜不倦的态度追求专业精湛,不断开拓与创新,以工程科技助力国家“双碳”目标早日实现,为行业进步和经济社会发展做出更多更大的贡献。

(供稿丨成达公司天然气化工/煤化工技术团队 兰然)

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