国内技术动态（317）
01
高温高压强制循环热水泵实现国产化
“280万吨/年重油催化裂化装置的高压立式湿绕组型强制循环热水泵安装投用一年以来，运行平稳，各项技术指标达到设计要求，下一步将进行项目鉴定验收。”6月4日，荆门石化设备工程部设备室主管胡承志在设备会上，总结了高压立式湿绕组型强制循环热水泵国产化研发工作。
该催化裂化装置高温高压强制循环热水泵的研制在我国尚属首次，是荆门石化联合科研院所共同研发落地的。该设备的国产化对于国内外同类型装置动设备技术的发展具有积极的推动和示范作用，一方面填补了国内在此领域的技术及应用空白，打破了国外技术垄断;另一方面为国内外同类炼油装置及炼钢装置等余热锅炉汽包水循环提供了新的解决思路。
高温高压强制循环热水泵的研发工作要追溯到2016年10月。当时，荆门石化280万吨/年重油催化裂化项目可研获得批复，项目中外取热部分采用的是高温高压强制循环热水工艺。配套建设的核心设备之一——强制循环热水泵的机械密封、耐压程度等指标必须满足相应的高温高压工况，普通的离心泵无法满足相应设计要求。
重油催化裂化
装置
2017年6月，荆门石化联合中国石化工程建设有限公司、沈阳鼓风机集团石化泵有限公司，共同进行高温高压强制循环热水离心泵的开发研制工作，并成立项目研发团队。
研发团队首先解决的是泵型的选择问题。普通的屏蔽式热水循环泵采用的是屏蔽套结构形式，其耐压强度和效率无法满足高温高压工况。他们通过查阅技术资料，多次核算、研讨，结合泵的密封方案，决定采用电机绕组与介质接触的结构形式，避免了使用机械密封，可以提高循环热水泵的耐压强度和效率，解决了普通屏蔽泵无法满足这种高温高压工况的瓶颈。
泵的轴向力平衡问题是研发团队需要考虑的另一个关键点。设计扬程越高对泵的轴向力平衡要求也就越高。研发团队在调研中发现国内其他应用领域的循环热水泵扬程在30~50米，而280万吨/年重油催化裂化项目中的强制循环热水泵需要80米的扬程。如果将扬程提高到80米，就要解决好泵在零负荷到满负荷区间轴向力的平衡问题。
为攻克这一难题，研发团队利用水力模型和设计软件进行水力分析和设计，根据轴承力实测与理论计算的偏差，优化叶轮形状，最大限度地优化轴承的受力条件，从而提高机泵推力轴承和滑动轴承的寿命，提升机泵运行的可靠性。
2020年3月，荆门石化首次安装循环热水泵，这是该设备在国内首次进行国产化安装;5月11日，该设备获得了国家实用新型专利授权;6月，循环热水泵在荆门石化成功运行，各项技术指标均达到国际同类产品先进水平。据测算，强制循环热水泵机组研制成功后，每台套机组价格约310万元，较进口机组价格低290万元。整机交货期相对于进口机组可缩短4~6个月，避免了进口零部件采购供货周期长、价格昂贵等不利因素。
02
华东理工开发二氧化碳高温捕集新工艺
近日，华东理工大学和英国谢菲尔德大学的研究人员，通过合成具有吸附/催化双功能的复合材料，将钙循环(CaL)和逆水煤气变换反应(RWGS)相结合，实现了在同一反应塔相同温度下，对模拟工业裂解烟气进行二氧化碳高温捕集和原位转化。
业内权威专家表示，这项高效、节能、低成本的CaL/RWGS集成工艺技术为加快推进绿色石油化工制造提供了创新发展的基础。
据了解，该集成技术具有优异的高温二氧化碳捕集性能，材料的二氧化碳吸附容量高达9.0摩尔/千克，解决了CaL过程氧化钙易烧结的工程瓶颈问题，获得长效循环操作稳定性；首次提出了氧化还原异质结的双金属催化策略，使二氧化碳原位转化率接近90%，产品气中一氧化碳选择性接近100%，避免了后续分离的工程复杂性。
这项集成技术充分利用高温烟道气热值，几乎不需要额外的反应能量输入，并大幅降低了常规二氧化碳捕集降温、反应升温的巨大能耗。同时，碳捕集和转化在同一塔中即可实现，与传统二氧化碳捕集与转化分别单独运行的工艺相比，节约了大量公用、辅助设备的大规模投资，以及气体分离、压缩、输运、管网的初期建设和运行费用，操作成本大幅下降，约为最新文献报道的CaL捕集和RWGS转化单独操作成本之和的1/3，并且该技术所产生的合成气，为后续生产高附加值产品如甲醇和乙烯等提供了原料气。
碳捕集和高效利用是解决全球变暖危机的一种有效方案。如果将捕集的碳作为资源，产生具有附加值的产品，将为企业完成碳中和指标的同时实现利润回报，具有重要的发展前景。
03
抚顺石化巧解跨装置监控难题
近日，抚顺石化工建公司利用检修的窗口期，主动作为破解了跨装置监控的生产难题，节约资金10万元。
抚顺石化烯烃厂在进行装置大检修时，有个项目需要将该厂送往兄弟单位的氢气相关参数在乙烯装置的DCS上进行监控，而氢气流量与压力测量点安装在丁烯装置的氢气管线上。为实现跨装置监控，常规做法要将氢气流量与压力两套回路的信号线从丁烯装置引入乙烯装置的机柜间，需敷设500米电缆槽盒、桥架2000多米电缆。该方案工程量大，浪费人力、物力且短期内无法投用。
为了解决这个难题，工建公司仪表一车间DCS班长白莹和技术员彭勃积极查资料、想办法，摸索出一套便捷的改造方案。她们将中央控制室丁烯装置一台闲置的客户机移到乙烯装置操作岗位，同时在中央控室内部重新敷设一根约100米的网线，将包含该数据的监控画面通过组态重新分配工厂层级并进行权限设置，确保该客户机在监控氢气参数画面的同时不能做其他操作，防止误操作问题。虽然该方案在DCS实施过程中操作步骤繁琐，但工期短、费用少。
目前，该项目已完成并达到预期效果，不仅解决了跨装置监控的生产难题，还为企业节约资金10万元。