千锤百炼 众志成城

时间:2022-07-27 12:59:04

人类社会的发展与资源、环境密不可分,我国目前的发展尤其遇到了能源问题这一瓶颈,提高能源利用率,实现节约型社会是我国“十一五”发展的重要目标之一。建设“千万吨级炼油、百万吨级乙烯”大型化工装置,提高设备效率、降低能耗、减少废物排放就成为国家能源战略规划的目标。天津大学李鑫钢教授主持开展的精馏过程强化研究及工程化应用,形成关键技术的集成创新,对这一目标的实现具有重要意义。2005年12月27日在北京召开的教育部科技委全会上,2005年度“中国高等学校十大科技进展”评选结果公布。由天津大学精馏技术国家工程研究中心李鑫钢教授为首席专家的科研团队完成的“精馏过程强化研究与大型化关键技术系统集成”项目成功入选。该项目的完成实现了我国千万吨级炼油装置零的突破,显著推动了国民经济支柱产业科技进步,具有标志性作用和里程碑意义。

天津大学精馏技术国家工程研究中心始终活跃在分离工程领域的前沿,在改革开放以来20余年的研究中,特别上个世纪90年代以来,始终得到国家发展与改革委员会、国家基金委、科技部、教育部、中石化、中石油的重视和支持,负责了“七五”和“八五”期间国家重大项目中的精馏基础研究与开发,承担了“八五”“九五”和“十五”国家重大科技成果推广计划的任务。诚信、务实、高效、严谨的宗旨激励着团队在精馏技术领域不断创新开拓,在精馏技术产学研一体化方面取得了丰硕的成果。

不断在探索中成长的国家精馏中心

为了冲破西方发达国家对我国炼油技术的封锁,1996年李教授领导课题组对当时我国最大规模的“茂名500万吨/年原油常减压蒸馏装置”关键精馏设备――减压塔进行国产化攻关研制,1998年一次开车成功。此项目是当时我国自主设计和制造的直径最大的减压塔(直径8.4m)。为此,原教育部副部长韦钰发来贺信,盛赞:“这标志着我国在化工分离工程领域塔器技术研究、设计和应用达到了国际先进水平,是我国在大型塔器和大型成套装置实现国产化的重要标志。”此时的国家精馏中心只是成立初期。

2002年,齐鲁石化公司拟建设当时国内第一套600万吨特大型炼油装置,其核心技术――减压塔的设计至关重要,国外某著名公司对此项目跟踪两年,制定出10套设计方案。天津大学精馏技术国家工程研究中心在充分调研的基础上,集中大量人力,于两个月的时间内提出两套优秀的设计方案,并在与国外大型知名公司同时竞标中,从技术、商务、评分各方面一举击败国外公司。与天大人胜利的喜悦相对的是竞标失败的外方代表失望而又激动地走出了竞标室,他的失望或许是对自己2年投入失败的沮丧,他的激动或许是对天大人精湛技术及其迅速成长的不安。

由于我国炼油行业精馏设备发展滞后于国际市场,使得国外同类产品价格是我们本国产品价格的两倍以上,天大人经过十余年与国外相关企业的竞争发展,使得国外企业纷纷降价,现在只比国内同类产品价格高30%,艰难维持。2003年,上海某石化公司投资建设800万吨炼油项目,这对于中国市场又是一个新的挑战,国内外企业纷纷竞标,天津大学国家精馏中心以其雄厚的技术及市场优势击败国外公司。经过了这次失败,国外公司甚至扬言:天津大学出价多少,他们也以相同的价格来设计制造,该无理要求被业主拒绝。

在后来的广州某石化公司建设1200万吨炼油装置项目竞标中,天津大学以其绝对优势彻底将国外公司击败,取得国内最大规模炼油装置设计权。该项目的成功极大的震撼了国外公司,致使该公司提出了以长江为界,划分市场的想法,但是 “我们中国人的市场,理应由中国人来做”。天大人的不懈努力打破了国外公司对大型炼油市场的垄断,也为国家节省了大量外汇。此时的天津大学国家精馏中心已经逐渐成长起来了。

开拓创新 着眼国家重大需求

雄鹰有坚实的双翅啸于九天,成长中的精馏中心正是凭借着过硬的技术为以后的腾飞构筑了最坚实的平台。2004年大连西太平洋石油化工有限公司拟建设国内首套千万吨级炼油装置,该装置是在保持塔体不变的情况下进行改装,原装置尺寸只有6.1m,原设计能力仅为500万吨,现在要改造达到年产1000万吨规模,难度非常之大。国内外多家企业参与竞标,但均因难度巨大,纷纷放弃。为了解决国际难题,天大人知难而上,投入了大批人力,经过无数次的攻关研究,终于形成了一套集成创新技术,应用在该高强度加氢裂化减压塔上,获得了我国第一套千万吨级减压精馏装置的成功实例,在保持原减压塔壳体(塔径6.1米)不变的条件下最大程度地提高了蒸馏强度,装置扩能一倍,改善了减压系统的产品质量,单位能耗降低24%,仅此一项,经济效益达到1亿元以上。创新是民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,精馏过程大型化集成技术凝聚了李鑫钢教授及其团队的智慧和汗水,在炼油工业连续刷新并创造了单套装置处理能力由最初250万吨到500万吨、600万吨、800万吨直至1000万吨的全国记录,该技术的应用推广覆盖了我国炼油能力80%,为国家创造经济效益数十亿元。该大型过程全套国产化技术具有标志性作用和里程碑意义。

多年来,天津大学在精馏过程研究领域取得骄人的业绩:获得国家科技进步奖6项、国家发明奖1项、教育部科技进步奖16项、其他省部级科技进步奖12项;取得国家发明专利36项、实用新型专利42项;申请获得国家专向研究经费1200万元,获得企业横向资助3亿元;改造或新建塔器万座。

近5年来天津大学精馏技术国家工程研究中心已建立了扎实的工作基础,显著降低了过程工业能耗,取得了许多重大标志性成果:完成全国最大乙烯板式塔关键工程化技术和装备制造(齐鲁石化,9.2米塔径);完成全国最大炼油填料塔关键工程化技术和装备制造(上海高桥石化,10.2米塔径,70余米塔高);完成全国最大蒸馏强度减压炼油工程化集成技术(大连西太平洋千万吨炼油);完成全国最大规模碳5分离成套装置与工程化技术(大庆石化);完成全国最大规模异丙醇分离成套装置与工程化技术(锦州石化,10万吨/年);完成全国最大规模均/偏三甲苯分离成套装置与工程化技术(锦州石化,5万吨/年);完成全国最大规模苯乙烯精制装置与工程化技术(齐鲁石化,20万吨/年);工程化研发实践中连续刷新并创造了单套常减压炼油装置处理规模500万吨、600万吨、800万吨、1000万吨的全国记录,正在研1200万吨炼油分离工艺与关键技术。

天津大学精馏技术国家工程研究中心化工分离过程的研发水平,尤其是精馏技术水平已经由最初的主要依赖经验、半经验上升到比较成熟的理论化、系统化状态,填板式塔和填料塔的模拟放大问题已经得到了基本的解决。在精镏过程理论创新的基础上,天津大学精馏技术国家工程研究中心已经可以研发出全新的、不同场合适用的、复杂多变的新型填料塔,同时也创造了多种新型填料及新型塔内件及其不同组合以满足不同需要的高效、节能分离过程。天津大学精馏技术不但在国内得到了广泛的推广,而且已在国外开始了应用,整体达到了国际先进水平,某些方面还达到国际领先水平。国民经济的标志性工程“千万吨炼油、百万吨乙烯” 国产化分离技术零的突破均由天津大学实现,天津大学精馏技术国家工程研究中心所形成的“基础科研-过程开发-设备工艺集成-工程化实践”一条龙良性产业化模式,已经推动了我国国民经济石油化工支柱产业向低能耗、高效率、大强度方向的发展。

优秀团队 铸就人才高地

谈到中心的建设和发展,最使人自豪的是:在累累硕果的背后,挺立着由余国琮院士培养起来的勇于攻坚的优秀团队。

1982年经教育部批准,在天津大学建立化学工程研究所,由余国琮负责筹办。1983年开始建所,由他担任所长。他充分发挥了研究所这个科研基地的作用,使精馏学科各个方面的研究在短短几年内有了很大发展,包括精馏过程与设备的模拟,不稳态精馏过程,节能精馏技术以及精馏传质学等重要领域,成为我国精馏学科的研究中心。1985年他创建了天津大学化工分离技术与新型填料开发中心,下设填料厂,从而形成了研究-开发-生产“一条龙”的格局,大大促进了精馏学科与其工程技术的发展。在他指导下开发出来的高效填料及塔内件,结合他提出的三维非平衡混合池模型,成功地改造了石化、化工工业生产中的大量塔设备,累计已取得数以亿元计的巨大经济效益,为我国石化、化工生产的挖潜与开发做出了重大贡献。为此1990年经国家科委批准,在此基础上成立了一个国家级的研究推广中心―新型填料塔和高效填料推广中心、国家计委批复“精馏技术国家工程研究中心”(简称“国家精馏中心”)。余国琮领导的这“一条龙”格局促进了我国精馏学科及其工程技术的发展。

现在的国家精馏中心在余国琮院士的精心培养下已经形成了一支以李鑫钢教授为带头人的优秀团队。为实现振兴必须吸引人才,留住人才,李鑫钢教授在国家精馏中心里精心营造了一片适合人才生长的“绿洲”。他用自己敏锐的学术思想、丰富的工程经验、勤奋的工作精神为榜样,带动大家一起奋斗,同时还善于利用创新及前沿的课题方向吸引人才。对于新加入国家精馏中心工作的年轻人,李教授都会帮助他们选择研究方向,深入调研,为他们构建基本的研究平台,配备学术助手。在申报各类国家科研项目时,他支持年轻的博士们作为负责人去申报,为他们提出中肯的建议,逐字逐句替他们推敲、修改申报书。在实际项目方面,李教授为年轻教授提供实践锻炼的机会,从小项目做起,使得年轻教师能够在实际项目中积累经验、培养成就感,并逐渐成长。他为年轻人的成长营造良好的环境,使得每个人都能找到自己广阔的发展空间。天津大学国家精馏中心目前已培养出大批博士、硕士研究生和本科毕业生,他们已在全国各地不同岗位发挥着重要的作用,他们在精馏领域的出色表现使国家精馏中心在国内外的声誉得到迅速提高。天津大学精馏技术国家工程研究中心目前在研的博、硕士研究生89名、工程硕士36名,还设有经国家人事部批准的博士后工作站,在站博士后8人、出站2人,已经形成了本科-硕士研究生-博士研究生直至博士后研究人员的完整教育和人才培养体系,既为国家培养输送高层次专门人才,同时可为天津大学国家精馏中心的创新发展注入新的活力,优秀的团队成了中心发展的不竭动力。

天津大学国家精馏中心充分发挥现代技术提升传统技术与设备,面向“十一五”国家能源战略重大需求,瞄准国际研究前沿,正在为我国炼油业发展和区域经济建设谱写着新的篇章。

上一篇:为高校与企业合作搭建平台 下一篇:立足创新 服务社会