7月7日,普光分公司天然气净化厂最后一台20万吨/年级克劳斯炉国产化改造正如火如荼地进行着。
“今年9月中旬,我厂所有12台克劳斯炉改造将全部完成。届时,普光分公司‘10+X’改造项目全面完成。”该厂厂长焦玉清说道。
中国石化人自主创新打破“洋垄断”,“10+X”改造项目突破了制约该厂安全生产的技术“瓶颈”。
洋设备“水土不服” “10+X”应运而生
2008年,自荷兰进口的12台克劳斯炉衬里漂洋过海来到普光气田。克劳斯炉是该厂硫黄回收装置的核心设备,其脱硫装置中产生的硫化氢气体在炉内发生反应转化为单质硫。该设备的重要性不言而喻。
然而,“洋设备”在试运行中,“水土不服”的问题开始凸显。2009年6月,克劳斯炉一级余锅入口端的陶瓷套管在烘炉阶段大面积开裂,导致该厂投产日期多次推迟。
紧接着,尾气处理单元的加氢反应器出口冷凝器泄漏,导致装置停工,尾气排放超标。进口的意大利设备中间胺液冷凝器也出现泄漏……
普光分公司天然气净化厂年设计天然气处理能力为120亿立方米,生产规模大,操作压力高,安全环保风险大。普光气田建设初期,国内缺乏相关的自主产品,该厂关键装置主要依赖进口,这些装置60%以上是易损件,出现问题若不及时更换,会使整个联合装置陷入瘫痪。
“核心技术受制于人,生产安全受到极大影响。”普光分公司设备管理部主任尹琦岭说,“设备国产化改造势在必行。”
从2010年起,普光分公司大力实施国产化战略,携手国内知名科研院所和制造企业,把制约天然气净化厂安全平稳生产的10个重点问题纳入装备国产化攻关项目之中。与此同时,该厂运行过程中出现的其他问题被列入“X”整改项目。
产学研联合攻关 剑指安全生产“瓶颈”
制造满足该厂需要的克劳斯炉,在国内无经验可借鉴。2010年至2011年,技术人员在克劳斯炉壳体尺寸不变的基础上,试图通过改变衬里结构及材料,解决克劳斯炉外壁超温的问题。但改造后的炉体维持了短时间的稳定运行后,炉体振动更加明显,炉体变形严重,炉体外壁温度大面积超温。
2011年10月,集团公司组织普光分公司及部分科研院所的专家成立克劳斯炉技术改造项目组,开展技术攻关。项目组对炉子长径比、衬里结构和衬里材料配方进行改进,开出了保证克劳斯炉正常运行的“中药方”。
国产化改造后,克劳斯炉炉体振动变形、外壁超温、燃烧不稳定等问题全部得到解决。其中,衬里材料技术方面的指标有20多项达到国际先进水平。中国的科研人员一举打破了国外公司对相关技术的垄断。
与此同时,中石化重大设备国产化项目末级硫冷凝器研制并应用成功;影响净化装置平稳运行的加氢反应器出口冷却器通过优化设计,实现国产化;从意大利进口的中间胺液冷却器频繁泄漏的问题得到彻底解决。
“中国心”动力强劲 净化厂“火力全开”
2013年1月18日,克劳斯炉国产化改造项目顺利通过集团公司测试标定。标定结果表明,改造后的克劳斯炉在80%、100%、110%及120%的装置负荷下运行平稳,各项工艺参数达到指标要求,产品质量合格,可以满足现场各种负荷的生产要求。
2014年年初,首台中国造末级硫冷凝器连续安全平稳运行5个多月,运行性能明显优于进口设备,既满足了装置安全稳定长周期运行的要求,也使天然气净化装置的尾气排放达到国家要求。
“‘10+X’改造完成后,换装的国产化设备为净化厂提供了强劲的动力,净化厂进入了‘中国智造’的时代。”普光分公司副经理朱德华说。
目前,“10+X”科研攻关小组已对20余台关键装备进行了国产化改造,净化厂联合装置最高运行负荷从之前的80%提高到120%。在天然气净化厂,“洋设备”正在被技术更先进、工艺更科学的国产设备所替代。