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【炼化】治疗“铁中毒”,云南石化开妙方
2025年09月18日 09:49   来源于:中国石油石化   作者:杨 勇 唐 龙   打印字号
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  从被“卡脖子”到“领跑者”, 云南石化打赢了原油脱铁技术攻坚战。

 

  上午10时,阳光洒在云南石化厂区内,巨大的二级电脱盐罐泛着金属光泽。炼油一部工艺工程师秦玉建站在采样口前,一手握住阀门手柄旋转,一手用采样瓶接住管道内缓缓流出的原油。他仔细观察着液体的浑浊度,露出了欣喜的微笑。

  这一笑容标志着公司历时8个多月技术攻关筛选出的高效脱铁剂已稳定投用3个月,成功解决了原油铁含量过高的“卡脖子”难题。

  “原油经电脱盐,铁含量从14mg/kg下降到3.2mg/kg,脱除率从20%跃升至70%,我们占据了全国领先的位置!”秦玉建一边说一边调整了一下沾满油渍的护目镜。

  攻坚之路:曲折探索中的坚守

  在石油炼化过程中,催化剂无声却有力地重塑着石油的命运。原油铁含量过高,会阻碍催化剂功能的发挥。

  “原油铁含量过高,就会像铠甲一样将催化剂颗粒包裹起来。”生产运行部三剂管理人员徐焱用了一个形象的比喻,“这会大大降低催化剂性能,造成催化剂铁中毒。”

  2024年4月,云南石化重油催化再生催化剂铁含量高达7000mg/kg,导致催化装置液收下降1.53%,新鲜剂单耗由1.1kg/t最高升至1.65kg/t。

  先进的催化剂是打开新型炼化工艺大门的金钥匙,如同企业的生产引擎,能提升产品产量与质量、降低生产成本。“催化剂铁中毒”导致的性能下降,将直接影响炼化产品的质量和收率,同时会增加生产成本,使生产效益受到严重制约,因此成为横亘在云南石化发展道路上的“拦路虎”。

  解决原油铁含量过高的问题迫在眉睫。为此,生产运行部迅速组织炼油一部成立技术攻关小组,决心啃下这块硬骨头。

  起初,团队将应对措施聚焦于催化裂化环节。最初的方案聚焦于“末端治理”:重点采用加注平衡剂、低磁剂和新鲜剂的方法来中和催化剂表面的铁。然而,在反复论证了多个助剂方案、进行了多次的模拟试验和数据分析后,团队发现助剂费用昂贵,给规模化生产应用造成较大的局限。

  “在加工环节上做文章无异于‘头痛医头、脚痛医脚’,终归是治标不治本,也无法规避铁含量过高给其他生产环节带来的弊端。”秦玉建表示。

  经过深思熟虑,攻关小组决定实施“正本清源”战略,将主战场前移至原油预处理环节。但原油脱铁是炼化行业内公认的硬骨头。市面上的脱铁剂存在费用高、加注难度大、效果不明显且不稳定等问题,而且普遍含酸,会对装置产生腐蚀。在探索过程中,团队尝试了多种脱铁剂,但始终没有取得理想的效果。

  柳暗花明:技术突破的关键转折

  虽然技术攻关团队陷入了进退维谷的境地,但他们没有丝毫退缩,而是始终坚信一定能找到解决办法。

  一方面,团队成员扎根生产一线,仔细研究电脱盐设备的运行参数,尝试通过“物理脱铁”的方式降低铁含量;另一方面,他们积极“走出去”,加强与兄弟单位的交流,了解不同企业在原油脱铁方面的经验和教训,同时积极向行业专家请教,从专业理论基础出发,拓宽研究思路。

  “实验中的多个方案,要么效果不好,要么成本过高。”徐焱表示。

  当时,攻关小组凝心聚力、废寝忘食,却依旧无法在经济效益与生产效能之间取得平衡。由于原油中铁的形态和性质缺乏定性分析,无论是“物理脱铁”还是使用助剂,都无法针对性地发挥去除效能。因此,确定铁的性质成为破题的关键。

  “转折发生在去年9月。”回忆起那段难忘的时光,徐焱的眼中闪烁着欣喜的光芒。

  彼时,原油、脱硫渣油分析结果传来,为团队指明了方向。分析结果明确了原油中铁的形态主要为无机铁,且大部分集中在油水交界的乳化层中。这一发现让团队找到了原油脱铁技术攻关的方向和抓手。此前所有的困惑和迷茫,仿佛瞬间消散。

  围绕铁的形态和分布,技术攻关团队创新提出“靶向沉积—定向脱除”的技术路线。这一创新性思路打破了传统的原油脱铁思维模式,从铁的特性出发,精准定位、定向处理。为了验证这一技术路线的可行性,攻关团队开启了3个月紧张而严谨的助剂筛选试验。

  在这3个月里,团队成员们尝试了多种不同加注剂的组合。他们对每一种加注剂的性能、效果进行了详细的记录和分析,通过对比筛选,不断优化方案,最终确定了方案,实现了成本效益和脱铁效率的最佳平衡。这一方案的确定,凝聚了团队成员无数的心血和智慧,成为他们打赢原油脱铁攻坚战的关键一步。

  成果斐然:技术创新的行业引领

  今年1月,新型脱铁工艺正式工业化应用,标志着云南石化在原油脱铁技术领域取得了重大突破。

  这项技术的核心价值在于构建了“分析—机理—工艺”的完整闭环:通过精准解析原油中铁的赋存形态,开发出适配的复合助剂体系,形成了“云南石化脱铁方案”。

  炼油一部党支部书记、副主任王耀全难掩喜悦之情地表示:“这项技术突破填补了重质原油脱铁领域的空白!目前,这一技术已成功推广应用于四川石化、大连西太、大连石化等企业。”

  新型脱铁工艺的成功应用,不仅解决了云南石化自身的生产难题,而且为整个行业提供了可借鉴的经验和技术方案。云南石化的原油脱铁攻坚战,是国内炼化行业自主创新的一个缩影。它证明了当技术瓶颈成为“必答题”,企业唯有沉下心来破解“拦路虎”背后的科学密码,才能实现关键技术的自主可控。

  从催化剂铁中毒的困境到“靶向脱除”的技术突破,这场原油脱铁攻坚战始于对基础机理的深耕,成于产学研用的协同,终于工业化应用的严苛验证。

  从“卡脖子”到“领跑者”的逆袭,这场漂亮的“破铁战”擦亮了云南石化科技创新的金字招牌,生动诠释了企业“把能源饭碗端在自己手里”的创新担当,推动原油资源高效利用迈上了新台阶。

  未来,云南石化将继续加大科技创新投入力度,不断探索石油炼化领域的新技术、新方法,为我国石油化工行业的发展贡献更多的石油力量,朝着更高质量、更高效益的方向前进。

  责任编辑:郑 丹

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