看看鎮海煉化的大國重器

○ 文／張凌志 華 赟 陳 燕／本刊記者 趙 玥

擁有全球最大加氫反應器，標志著鎮海煉化開啟跨越升級高質量發展新征程。

高度超過70米，約20多層樓高，直徑超過5米，占地面積約3.42萬平方米，主要設備447臺。這是鎮海煉化剛剛正式完成中交的沸騰床渣油加氫裝置。

這套“巨無霸”裝置內的兩個反應器重量均超過2400噸，創造了全球最重反應器的紀錄，可將渣油“吃干榨凈”。其制造工藝和復雜性突破了同類型加氫反應器的紀錄，堪稱“大國重器”。

●鎮海煉化沸騰床渣油加氫裝置在進行最后的安裝調試。 攝影/高君

綠色發展

鎮海煉化沸騰床渣油加氫裝置，是中國石化首套260萬噸/年沸騰床渣油加氫裝置——“六大項目群”龍頭裝置，也是國內煉化企業中的第二套。

渣油作為原油經過煉制后的末端產品，雜質含量高、黏度高，是原油中最難利用的重質組分。因此，各大煉油企業都在追求渣油的最大化轉化。

而能讓渣油搖身一變成為清潔油品的，靠的就是這套加氫裝置。

隨著加氫處理工藝的地位越來越重要，煉油裝置的氫氣需求量越來越大。據測算，僅國V到國VI油品的耗氫量就增加了5%以上，國III到國VI耗氫量增加了60%。

據鎮海煉化介紹，公司的重油加工方向以焦化路線為主，結構較為單一，如何平衡渣油庫存一直是公司的生產瓶頸。

為了實現油品升級，提升企業競爭力，他們針對煉油老區新上了這套沸騰床渣油加氫裝置，增加了減壓渣油轉化能力。

記者了解到，與傳統的固定床渣油加氫裝置相比，沸騰床裝置原料油劣質化程度高、工藝過程中焦炭產出較少，產品更為環保。

按照每年開工8400小時計算，該套裝置一年能夠處理260萬噸渣油，將這些重質渣油轉化為汽油、煤油和柴油等輕質化產品，提高輕油收率，實現石油資源的最大化利用。通過高效深化轉化來提高產品的附加值，將進一步提升鎮海煉化的競爭力。

為了推動綠色發展，鎮海煉化從源頭規劃清潔生產，采用全加氫煉油工藝流程，推行全生命周期的設備壽命管理，按原油實際加工量2200萬噸/年計算，加氫工藝路線可減少污水量55萬噸/年。

裝置投產后，氫氣資源富裕，將有利于提高加氫負荷，柴油硫含量可由8ppm降低至5ppm，遠低于國標要求的10ppm，排放更環保。

2016年開始，鎮海煉化投入近150億元實施以清潔生產為目標“六大項目群”建設，包括老區結構調整項目群、油品質量升級項目群、管線隱患治理項目群、儲運系統提升項目群、公用工程提升項目群、其他提標增效項目群，走出了一條“代價小、效益好、低排放、可持續”的發展道路。

數字工廠

現場裝置建成交付只算是“物理交付”，在項目管理部負責數字化工廠建設的龐修海的眼里，更在意的是“數字化交付”。

“此次渣油加氫項目全面數字化交付是國內第一套真正意義上的數字化交付。”龐修海告訴記者。所謂“真正意義”，就是在數字化建設基礎上將設計、采購、施工、試車、管理的數字化信息與物理工廠同步交付，為裝置的運行、維護、動改等提供結構化和可視化的基礎，進行資產全生命周期管理。

“不是你給我一個最終數據包就完事兒，而是從現場裝置打下第一根樁開始，數字化和現實性一齊交互建設。”龐修海解釋道。物理工廠與數字工廠建設同步成長，通過對渣油加氫反應器、壓縮機等主要設備模型數據進行細化，實現數字工廠中設備內部結構與實際保持一致。

該裝置正引領數字化工廠的行業標準，是國標編制——國家石油化工工程數字化交付標準出臺前的一次重要應用。鎮海煉化早在2013～2016年編制了有關數字化交付的總體方案，2016～2018年驗證國標，2017～2019年應用試點，2018～2020年成套應用。

2015年，鎮海煉化在系統內率先打造算山碼頭三維建模。2017年，開始在已建乙烯區域進行管線、管廊三維建模。他們從裝置邊界開始對整條管線進行激光掃描，根據掃描結果，構建能清晰顯示閥門、彎頭、法蘭等部件的三維模型。接著，對管線介質、走向等信息進行整理，最后再整理管線的直徑、壁厚和材質等屬性數據，與設備管理系統關聯。

值得一提的是，利用數字化，這套加氫裝置在工程管理上實現了多種突破。

由于施工承建方不盡相同，一天兩萬余人次，竟有八成來自百余家其他企業。為了保證質量，工程質量管理系統、管道焊接管理系統兩個系統成為工程質量管理的信息化工具。

據鎮海煉化介紹，管道焊接是工程質量管理的重中之重，必須萬無一失。因此，質監人員在手機客戶端上點開裝置的3D模型，任何一條管線的材質、焊接信息、人員資料清清楚楚。

與沸騰床這個世界上最大噸位2400噸的鍛焊結構加氫反應器相連的，是目前國內同類裝置中口徑和厚度最大最厚的奧氏體不銹鋼管道。

“普通焊接管子一指厚，咱焊這管道可足足有一個手掌的厚度。”沒有一個焊工在第一次走進渣油加氫裝置建設現場時不為此感嘆。

由于施工難度隨著管道壁厚變厚而成倍增加，加之該壓力容器壓力高達20MPa、反應溫度430℃，其質量控制在國內還無先例可循。

為此，早在兩年前渣油加氫裝置在東海岸打下第一根樁時，項目管理部早已提前組織各方進行焊接工藝新方法的試驗，果斷轉變焊接工藝思路。

“顛覆傳統是最難的，一開始有不少爭議。”質量管理人員透露。

焊接一次檢測合格率達到99.38%，標志著管道安裝階段施工瓶頸的重要突破。

當前，中國煉油石化工業處于“十三五”結構調整、轉型升級發展關鍵階段，推進煉化企業智能化工廠步伐已勢在必行。今年4月，第二屆中國煉油石化科技智能化大會在寧波召開，鎮海煉化公司代表、黨委書記張玉明在致辭中表示，鎮海煉化已經開啟了跨越升級高質量發展的新征程。