我國自主知識產權的尿素專利技術成功打入國際市場

中國寰球工程公司

池樹增

我國的尿素工藝技術從最初的不循環工藝到水溶液全循環工藝(包括改良C法工藝)，再到CO2汽提或氨汽提工藝全都是靠從國外引進。1964年，我在太原化工廠空分車間進行畢業實習，后期安排至全廠各車間參觀學習，唯獨前蘇聯援建的采用不循環工藝的尿素車間不讓參觀。1966年，瀘天化自荷蘭斯塔米卡邦公司引進的160 kt/a采用水溶液全循環工藝技術的尿素裝置投產。1976年，我國全套引進、由荷蘭大陸公司總承包的3套480 kt/a大型尿素裝置相繼投產,即瀘天化二期、遼河化肥廠和大慶化肥廠,均采用荷蘭斯塔米卡邦公司的CO2汽提工藝專利技術。此后，我國又陸續成套引進8套(5套480 kt/a，3套520 kt/a)CO2汽提工藝的尿素裝置，同時還引進了2套480 kt/a日本東洋工程公司改良C法專利技術的尿素裝置。1978年，又以一買三合作的方式引進3套520 kt/a CO2汽提工藝的尿素裝置。1986年，河南濮陽中原化肥廠全套引進了我國第一套520 kt/a意大利斯那姆普羅吉提公司氨汽提工藝的尿素裝置，接著陸續引進了28套規模不等的此工藝的尿素裝置。此后，還分別引進了日本東洋工程公司的ACES工藝、斯塔米卡邦公司的CO2汽提池式冷凝器和池式反應器等專利技術的尿素裝置。從20世紀70年代至今，我國重復引進國外各種尿素工藝技術建成的尿素裝置達135套(包括國內自行設計的傳統CO2汽提工藝裝置)，產能達54 800 kt/a，至此，世界上各種先進的尿素工藝技術都匯集于我國，簡直成了世界尿素技術的博覽會。據我2012年的統計，我國尿素產能(包括水溶液全循環工藝的中、小型尿素裝置)己達89 640 kt/a(當時我國尿素工農業總需求量約為60 000 kt/a，產能已過剩)，尿素產能和產量均為世界第一位。

盡管我國是尿素產能大國，但不是尿素技術的強國，開發出具有我國自主知識產權的尿素專利技術一直是我執著追求的目標。在我國小型碳酸氫銨生產企業改產尿素的過程中，世界銀行給予資金支持，選擇河北魏縣化肥廠作為試點，規模為180 t/d，但世界銀行規定該項目必須進行國際招標，而且是交鑰匙工程。當時世界銀行的康士坦丁先生對我說：“中國沒有自己的尿素工藝技術，中國工程公司不能單獨投標”。為此，中國寰球工程公司不得不與日本東洋工程公司聯合投標，采用日本東洋工程公司的ACES工藝，經評審后中標。在項目執行過程中，日本東洋工程公司完全照搬我國當時引進的渭河化肥廠520 kt/a ACES工藝技術，根本不考慮小規模尿素裝置的特點。我對東洋工程公司提供的工藝包進行剖析，根據自己多年積累的經驗和知識，大膽創新，對該工藝流程提出了一系列的改進和創新意見，如取消高壓系統的高壓洗滌器、取消第二甲銨冷凝器、取消中壓分解系統的CO2汽提、中壓分解氣的熱回收利用采用國內成熟的工藝取代原流程復雜的尿素料漿循環工藝、中壓吸收系統和蒸發造粒系統的簡化、設備結構和用材的改進等。這實際上已形成了我國自已的技術，這是世界上高壓系統最簡單的CO2汽提尿素工藝技術，操作控制簡單，因工藝框架高度的降低而節省了裝置投資。但由于當時專利意識的淡薄，明明這一改進后的工藝可以變成我國的專利技術，但我們還要付一筆專利費給日本東洋工程公司，這是我干了一輩子尿素感到最憋屈的事。實踐證明，我的所有創新和改進都是成功的，考核指標都達到或優于設計指標，業主非常滿意。

魏縣化肥廠尿素裝置投產正常運行后，由于合成氨生成能力有富余，業主要求進行增大尿素裝置生成能力的改造。為此，我提出了僅花少量投資的改造方案，而且將日本東洋工程公司在設計階段強烈要求唯一保留的低壓分解系統CO2汽提也取消了，并進一步改進了部分設備的結構和控制系統，就將裝置生產能力提高至280 t/d，之后又未作大的改造將裝置生產能力提高至350 t/d。日本東洋工程公司的尿素專家得知魏縣化肥廠尿素裝置未作大的修改產量幾乎翻番后，認為這是絕對不可能的，一定要求去現場看個究竟。當他們到現場訪問了解后，大加贊賞，并說：“沒有一點日本東洋工程公司的技術了，這是真正的‘池氏’流程。”此全流程的新尿素工藝技術后來以中國寰球工程公司為專利權人，我為發明人申請了發明專利，并被國家知識產權局授權。

2004年3月，在吳儀副總理的見證下，中國寰球工程公司與緬甸石化業主雙方在仰光簽訂了在緬甸第四化肥廠建設1套1 000 t/d尿素裝置(包括1套600 t/d合成氨裝置)的項目合同。緬甸原招標書中明確要求尿素裝置采用斯塔米卡邦公司的CO2汽提工藝技術，但因當時西方國家對緬甸實施制裁，斯塔米卡邦公司不同意技術轉讓，同樣意大利斯那姆普羅吉提公司也不同意轉讓氨汽提工藝技術。此時正好我的尿素發明專利技術被國家知識產權局批準授權，我便與公司總經理汪世宏建議：“既然外國公司都不轉讓技術給緬甸，就用我們公司的尿素專利技術去參與投標，我負責解釋和承擔責任”。盡管該專利技術已有1套180 t/d裝置成功運行(后經改造達350 t/d)，但要放大設計至1 000 t/d仍有一些風險。在投標時，汪總親自帶隊赴緬甸仰光，由我向緬甸石化部門的領導和技術人員解釋，闡明中國寰球工程公司的尿素專利技術也是CO2汽提工藝，相比斯塔米卡邦公司傳統的CO2汽提工藝更先進、更優越，如流程簡單、工藝框架低、熱能利用好、副產的低壓蒸汽壓力高并能自身平衡、公用工程消耗低、投資也相應較低。通過耐心闡述，得到了緬甸石化公司的領導和技術人員的認可，接受了我們的投標。原緬方招標是建設1套1 000 t/d的尿素裝置，合同簽訂后，緬方改變主意，改為異地建設2套500 t/d的尿素裝置，后簽了補充協議，合同于2007年4月23日才正式生效執行。

盡管裝置規模縮小了50%，但沒有現成的設計，在基礎設計階段，從物熱衡算、工藝流程、設備布置和所有設備的工藝數據表都得重新計算，工作量之大可想而知。在詳細設計階段，我對流程圖、配管圖、設備圖，甚至土建圖都親自校對審核，因為這是中國自主知識產權的尿素專利技術首次走出國門，決不能丟寰球公司的臉、丟中國人的臉，所以設計過程我都親力親為，一點都含糊馬虎不得。在施工階段，我親自去緬甸的2個現場，檢查施工安裝的質量，指出施工中存在的問題和修改方案并親自培訓緬方的操作人員。在試生產階段，我又去現場指導開車，與開車隊一起商討試車過程中出現的問題和解決方案。緬甸第四化肥廠A廠于2010年11月順利投產，B廠也于2011年1月順利投產，時任緬甸總理吳登盛、緬甸有關部長和寰球公司的汪世宏總經理都親臨2家廠的竣工投產慶典大會，由吳登盛總理剪彩祝賀。這2套裝置的建成投產，實現了我國自主知識產權的尿素專利技術首次打入國際市場，使我國的尿素技術有了質的飛躍。

2套裝置投產1年后，我又到現場進行回訪，了解裝置的運行情況，查看有關操作數據，并分別在2家廠召集廠長、車間主任和中控室主要操作人員一起給他們講解操作的注意事項和設備檢測、維修的經驗。通過中緬雙方的合作，工程進展順利，項目的成功實施對提高中國寰球工程公司在國際工程承包市場的地位、樹立中國工程公司良好的企業形象起到了積極的推動作用。