陈俊武:70年炼油工业从“五朵金花”到锦绣满园

作者:许帆婷 文章来源:石化杂志 发布时间:2019-09-24
 专访陈俊武,1927年出生,中国科学院院士,我国著名的炼油工程技术专家、催化裂化工程技术奠基人、煤化工技术专家。

 他投身中国石油石化工业七十载,20世纪60年代,带领团队完成了我国第一套流化催化裂化装置的开发和建设,此后,主持完成的同轴式催化裂化、渣油催化裂化技术先后获得国家科技进步一等奖。他曾任中国石化总公司洛阳石油化工工程公司经理、中国石化集团公司科技委委员,现任中国石化集团公司科学技术委员会顾问、广州(洛阳)工程公司技术委员会名誉主任。

2019年3月,陈俊武院士在洛阳办公室。
2019年3月,陈俊武院士在洛阳办公室 

 新中国成立之初,炼油工业基础极其薄弱。当时,我国只有一个炼制国产原油的玉门炼油厂和两个加工进口原油的大连炼油厂、上海高桥炼油厂。1949年,全国年原油加工能力只有区区12万吨。经过半个多世纪的努力,我国石油化工行业从一片荒芜到锦绣满园。2018年,我国原油加工量达到6.04亿吨,成品油产量3.6亿吨,炼油加工能力超过8亿吨/年,成为世界炼油工业强国。

 作为我国炼油催化裂化工程技术的奠基人,中国科学院院士陈俊武向本刊记者分享了中国炼油工业从无到有、从弱到强的亲身经历和感想,他也对中国炼油工业未来的发展寄托了无限的期望。

自力更生创造炼油技术“五朵金花”

 记者:新中国成立以后,我国炼油工业技术是自力更生发展起来的,您作为我国炼油技术“五朵金花”中催化裂化工程技术的开创者,见证了我国炼油工业的发展。请您谈谈建国初期我国炼油工业的情况。

 陈俊武:建国初期,我在抚顺石油三厂工作,当时叫第二化学厂。最初,抚顺石油三厂主要工艺是页岩油的高压加氢,通过高压加氢改善油品质量。由于当时国内大庆油田还没有发现,天然石油的产量非常低,在抚顺加工的主要是页岩油。

抚顺石油三厂的页岩油高压加氢技术还是日本占领时期靠德国的帮助开发的。虽然这些技术还不完美,却可以把不太好的页岩油产品变成合格的油品,甚至当时还能生产出一部分中国急需的航空汽油,在飞机上使用。

与现在的加氢技术相比,页岩油高压加氢炼制技术已经是昨日黄花了,因为现在页岩油已经不是主要的原油品种了。可是在建国初期,这个技术还是很有前途的。我在当时就是参加了这项工作,因为那时候我还比较年轻,是由老专家来带领我们工作,我逐步熟悉并掌握了这项技术。

记者:20世纪60年代,我国炼油技术以“五朵金花”为代表,取得了重大突破。请问当时为什么要进行“五朵金花”技术攻关?

陈俊武:新中国成立之初,炼油工业基础极其薄弱,国家急需开发一些比较新的炼油技术。其中最重要的就是流化催化裂化技术,这种技术可以把原油炼制成国家发展急需的汽油和柴油,甚至更轻质的航空汽油。上世纪50年代,我国已经有了催化裂化的工艺,但不是流化催化裂化技术,是苏联的移动床技术。苏联的这些技术都是第二次世界大战期间由美国提供的。二战结束后,苏联技术与世界先进炼油技术水平差距也越来越大,无法对原油进行有效的深度加工。因此,我国当时需要独立自主研发新的技术,逐步摆脱对苏联技术的依赖。

上世纪60年代,有一部流行的电影叫做《五朵金花》,借用这个名称,人们把流化催化裂化、铂重整、延迟焦化、尿素脱蜡及有关催化剂、添加剂等5项炼油工艺攻关新技术,合称为“五朵金花”。这五项技术从重要性来说排在第一位的就是流化催化裂化技术。用催化裂化技术能将大庆原油中的重质蜡油转化为质量比较高的汽油和柴油,别的技术只能生产少量国家需要的油品,不能解决当时炼油工业的燃眉之急。因此,“五朵金花”中最重要的一朵就是催化裂化。

当时的石油工业部余秋里部长、康世恩副部长,都决心要依靠我国自己的力量发展炼油技术。时任抚顺设计院院长顾敬心非常积极,带领我们抚顺设计院工艺、仪表、设备等三个专业的5名技术骨干前往北京,我是其中之一。我们同北京设计院的技术人员在一起,在张定一院长的领导下,成立了新技术攻关组,共同开发设计当时我国最先进的炼油技术,其中的重点就是流化催化裂化。那时大庆油田已经发现,国家急需以汽油、柴油为代表的轻质油品。看到北京天安门前长安街上的公共汽车还背着大煤气包,我们作为石油炼制领域的科技工作者,感到十分压抑,有强烈的紧迫感,下决心要建设我国的流化催化裂化装置,把以王进喜为代表的石油工人开发出来的“金灿灿稻谷”(比喻石油),做成"香喷喷的米饭"(比喻汽油和柴油)。

抚顺石油二厂的中国第一套流化催化裂化装置
抚顺石油二厂的中国第一套流化催化裂化装置

记者:当时我国研究催化裂化最新技术面临什么样的困难,又是怎样克服的?

陈俊武:当时世界领先的流化催化裂化技术掌握在美国手中,连欧洲国家也没有。以美国为首的西方国家对我国实行严密的经济和技术封锁,没有渠道能够引进这些技术。除了技术问题之外,还有一些专业设备的问题也很棘手。比如有一种叫做双动滑阀的设备,直径一米多,用压缩空气使它开启和闭合。这个设备即使有图纸,我国当时也没法制造,美国不向我国提供,如果向欧洲订货,他们也是第一次做,而且收费很高。因此我国要想独立自主开发催化裂化技术,在工艺和设备制造方面都有重大难关要攻克。在石油工业部的领导下,我们和北京设计院1962年就开始了流化催化裂化的工程设计,我被任命为设计师。

国内的工程设计和设备制造遇到了许多困难,为了将大庆原油中的重油转化为国民经济急需的轻质油,国内攻关的步伐一刻也没有停歇。在当时石油部和国家科委的安排下,1963年,包括我在内的技术骨干组成考察团,前往国外参观,学习了先进的催化裂化技术。

记者:回国以后,你们是如何把我国第一套催化裂化装置建起来的?

陈俊武:最初,我们设计的第一套催化裂化装置规模定为60万吨/年。1965年,这套完全国产化的流化催化裂化装置在抚顺石油三厂建设起来之后,邀请了外国专家前来参观。外国专家对我国的设计技术和制造能力由衷赞叹。5月5日,这套我国炼油工业史上第一套自行设计、自造设备、自行施工安装的流化催化裂化装置进行投车试运行。三天之后,生产出合格产品,开工非常顺利。外国专家称赞说:中国人本事太大,太了不起了!

 第一朵“金花”的一次投产成功,带动了我国炼油技术一举跨越20年,接近当时世界先进水平,也极大地鼓舞了我们这些亲身经历者和参战者。

中国人学习创新的本事很大

记者:回顾我国炼油工业70年的发展历程,您觉得应当如何概括?最值得总结的经验是什么?

陈俊武:如今回过头来看,应该说中国人的技术水平是相当高的。民国时期,我们的炼油技术水平落后,新中国成立以后,中苏关系还比较好,苏联掌握了一些二战时期的美国技术,也传授给我们了一些。中国人学习的本事很大,不但学会了他们的技术,而且还知道这些技术有哪些缺陷,有哪里值得改进。在这基础上,我们还可以进一步的创新。

这几十年的历程,可以说分为两步走,第一步是学会,第二步是创新。考察了国外最新的流化催化裂化技术后,我们就可以自己设计,下一步就是更高级的创新问题。因此,我们的第一套流化催化裂化装置如果是“照猫画猫”,第二套装置就是“照猫画虎”,把原装置规模再扩大一倍。我们敢说这个豪言壮语,步子迈得比较大,我国的炼油工业实现了跳跃式的发展。

兰州炼油厂50万吨/年同轴式提升管催化裂化装置1985年获国家科技进步一等奖
兰州炼油厂50万吨/年同轴式提升管催化裂化装置1985年获国家科技进步一等奖

记者:您刚才提到,我国炼油工业从无到有,用70年时间成为世界第二大炼油国,炼油技术跻身世界先进国家之列,离不开中国人创新的意识和能力,在这方面您能举一个例子吗?

陈俊武:我是从事催化裂化工程技术开发的,我要说的是我们如何把催化裂化工艺提高到世界先进水平,如何创新。

刚才我说的我国开始设计的催化裂化技术,类似于当时世界的Ⅳ型流化催化裂化技术,但当时国外许多公司的流化催化裂化技术水平也相当先进,比如,美国UOP公司和凯洛格公司的技术都有他们独有的技术特点,这些技术不仅仅是受到专利保护,重要的是对中国封锁,不转让给中国。

中国人必须开发自己的技术,又不能违反专利法,照搬照抄外国的设计。因此,我们的设计团队借鉴凯洛格公司公开的正流式装置技术资料,设计出了同轴式流化催化裂化装置,能够实现同样的功能。如果要说是“照猫画虎”也行,因为当时我们还没有那么强的完全创新能力,还是处于参考、模仿、追赶外国技术的阶段。但是我们的设计的同轴式流化催化裂化装置装置,不仅仅是名称上不同,而且在实质上跟国外公司的设计也有重大区别。这套试验装置在1977年末试车成功,1980年通过了石油部组织的专家鉴定。

1980年,兰州炼油厂正好要把上世纪50年代苏联建设的移动床催化裂化旧装置拆除,那套装置已使用20余年,而且工艺和技术经济指标落后。兰州炼油厂的总工程师龙显烈同志听说我们洛阳院实验厂的5万吨/年同轴式流化催化裂化新技术通过了石油工业部的专家鉴定,他找到我,说相信你们洛阳院的创新能力,希望能用同轴式流化催化裂化技术将兰州炼油厂苏联建设的移动床催化裂化就地改造建设为一套新装置。

这给我们洛阳院出了个难题。兰州炼油厂的装置规模要比我们实验厂的5万吨/年规模整整大10倍,涉及工艺、机械、仪表等多个专业。在龙总的支持下,我们各个专业的设计骨干拿出了详细的设计方案。但是,上报当时石油部机关主管部门技术审查时,有人对设计方案的安全性能提出了质疑。后来我邀请他们几位专家到现场,用翔实和精准的数据对质疑一个一个进行解释,把可能出现的问题如何解决都做了详细的答复。最终的结果是,出席石油工业部论证会的几位专家领导都支持我,同意我的看法,设计方案获得通过。

 1982年,兰州炼油厂的50万吨/年同轴式流化催化裂化装置顺利建成投产,成了厂里效益的“金罐子”。事实证明,我们的同轴式流化催化裂化装置确实先进,而且与国外相比,还有许多技术优点。我们洛阳工程公司的同轴式流化催化裂化技术就一炮打响了,并于1984年获得国家建设部设计金奖,1985年又获得国家科技进步一等奖。

 1982年,兰州50万吨同轴催化裂化装置前
1982年,兰州50万吨同轴催化裂化装置前

 我国开始迈向世界炼油技术强国

记者:您对我国炼油工业今后的发展、对于进一步提高我国炼油技术水平,有什么建议?

陈俊武:经过几十年的发展,炼油工艺的变化层出不穷。总的来看,看似外观设备变化不太大,实际上也有重大技术进步,炼油工艺更是一直在不断发展和进步。比如催化剂的应用发生了比较大的变化,在这方面石油化工科学研究院等单位进行了很多研究,做出了重大贡献,也带动了工程设计技术进步。有相当多的一些工艺技术开发是我们设计院做的。比如我们把U型管改成了斜管。当时国外很多装置用的是U型管,我们把它设计成斜型管,对催化剂的输送、再生效果、反应器和再生器的结构设计起到了非常好的效果,而且申请了许多专利。这就是我们工程设计对技术进步的作用。

总的来看,我国目前不仅仅是炼油大国,与国外技术相比,我们的炼油技术水平已经接近国际的先进水平,开始迈向炼油技术强国。尽管有些领域与国外相比还略微落后一些,因为国外公司比我们早起步几十年,我们是后来追赶者,但这些年中国石化在炼油和石油化工领域的技术开发方面做了很多工作,取得了非常大的成绩,解决了很多难题。我祝愿我们中国石化发扬优势,找准差距,不断前进,为把中国石化早日建成世界一流能源化工公司的目标而努力。

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