石油技術中國心

文／本刊記者 鄭 丹

上下求索，不斷超越，我國石油技術研發始終以滿足國家所需、人民所求為己任。

▲四十載圓夢，大乙烯揚威。 供圖/林旭濤

上天可闞月，入地擒油龍，下海能自如。我國石油化工技術何以取得今天的成績？

航空煤油、復雜油氣藏勘采、深海鉆完井……沒有哪一樣技術不是千里之行足下始。如果沒有長期的、辛勤的、創造性的勞動，將科研與實際相結合，與社會需求相結合，并且一步一個腳印往前走，我們不會取得這樣好的成績。

上下求索，不斷超越。我國石油化工科技工作者從未停止對國產化之夢的追尋，并最終把夢想變成了現實。

核心技術必須要國產化

歷史告訴我們，沒有自己的技術，注定要受制于人。而當今世界，誰也不愿受制于人。于是，攻克一批“卡脖子”技術，是談到科技創新時我們常常聽到的一句話。

“卡脖子”，能有多“卡”？

1950 年，抗美援朝戰爭開始后，帝國主義國家對剛剛成立的新中國實行封鎖。

那時，炭黑作為汽車和飛機輪胎的重要原材料極其緊缺。當我國在炭黑和提氦工業奠基人張鐵生的指導下生產出國產品牌圣燈牌炭黑，國際市場炭黑價格瞬間從每噸舊幣6 億多元降至舊幣6000 多萬元。

回憶那個年代，中國工程院院士徐承恩說，對當時尚沒有多少煉油能力的新中國來說，“后方一滴油，前方一滴血。”

后來，我們有了“五朵金花”。

流化催化裂化這朵“金花”的發明者、中國科學院院士陳俊武憶起當年時說：“看到北京天安門前長安街上的公共汽車還背著大煤氣包，我們作為石油煉制領域的科技工作者，感到十分壓抑，有強烈的緊迫感，下決心要建設我國的流化催化裂化裝置……”

…… ……

“為有犧牲多壯志，敢叫日月換新天。”新中國成立后，我國石油化工技術在一窮二白、極為薄弱的基礎上，創造了一個又一個攻克“卡脖子”技術的奇跡。

從十年談判未果，到僅用39 個月完成一項舉世矚目的國產化工程，獲得2020 年度國家科學進步特等獎初評的“400 萬噸/年煤間接液化成套技術創新開發及產業化”成為“社會主義是干出來的”最佳印證，其煤制油核心技術走過的同樣是一條自我創新的國產化之路。

2004 年開始，寧夏煤業公司與南非沙索公司艱難談判了10 年，但最終沒有就核心技術引進達成協議。據說，沙索公司開出的條件極為苛刻，僅費托合成一項技術就要價25 億美元。

不引進，自主關鍵技術靠自己！承擔著國家37項重大技術、裝備及材料自主國產化任務，國家能源集團寧夏煤業有限責任公司400 萬噸/年煤炭間接液化示范項目最終把國產化率做到了98%。

在中國石油和化學工業聯合會產業發展部副處長李宇靜看來，400 萬噸/年煤間接液化項目實現了長周期穩定運行，說明現代煤化工示范或生產裝置運行水平不斷提高。

油氣勘采和煉油化工尖端技術的較量，同樣可圈可點。

中國石化北京化工研究院（以下簡稱北化院）的科研人員告訴本刊記者，他們開發的碳三加氫催化劑在日本一家工廠從1992 年一直用到現在，二十多年過去了，日本的技術人員認為仍然可以繼續使用，依然沒有采購他們的新催化劑。盡管新的生意無法做，但看到自己開發的催化劑能夠得到這樣高的評價還是挺開心的。

上述只是我國幾代石油化工科研追夢人的一個個縮影。是他們，讓我們可以不用說“外國的月亮比中國圓”，因為我國石油化工技術的國產化夢一個個地圓了。

保障國家能源安全

“我國資源稟賦特點是富煤缺油少氣，目前油氣的對外依存度都很高，尤其是原油的對外依存度已經超了70%，發展煤制油對保障我國能源安全具有重要的戰略意義。”中國石油和化學工業聯合會產業發展部副處長李宇靜說，“所以，國家對煤制油技術定位為戰略儲備。”

近年來，國際原油期貨價格深跌，上游油氣開采成本壓力陡增。中國石油大學(北京)經濟管理學院副教授、博士金鐳認為：“雖然油價低可以使我們進口更多的油，但是還是要立足本國。正如習總書記提出的要注重國內大循環。”

經過長期研發，一批國產化油氣勘采技術又迎來開花結果。

6 月9 日，我國首個深水自營大氣田——中國海油陵水17-2 氣田完成首口開發井作業。應用于該氣田的“海洋深水淺層鉆井關鍵技術及工業化應用”獲得2020 年度國家技術發明獎初評二等獎。

“中國海油十分重視科技創新和科研成果轉化，通過十幾年不懈科技攻關，在深水淺層鉆井關鍵技術上取得了重大突破。”中國石油大學(北京)安全與海洋工程學院副院長楊進教授表示。

“海洋深水淺層鉆井關鍵技術及工業化應用”項目組發明了深水淺層鉆井精準設計技術和安全高效的鉆井作業控制技術，關鍵技術指標實現了超越，牽頭起草了國際標準；作業效率提高一倍以上，淺層鉆井成功率達100%；發明的自主可控的高承載、高效率深水淺層鉆井關鍵裝備實現了產業化，打破了國外技術壟斷。

據悉，預計于2021 年投產的陵水17-2 氣田每年將為粵港瓊等地穩定供氣30 億立方米，滿足大灣區1/4 的民生用氣需求。

“傳統的油氣勘探開發我們一直在進行，到現在應該說該發現的都發現了。未來需要對一些難動用、難勘測或者一些復雜地質條件的油氣進行充分的勘探開發。”金鐳指出。

能源安全，國之所憂。雖然原油產量掉下2 億噸線暫時沒有對能源安全造成多大影響，但在專家看來，做好儲備方能在低油價下過好冬天。

“國內油氣儲備量相對降低，‘三桶油’必須要向深度勘采進軍，提升相應的儲備能力。”金鐳表示。在他看來，“這可能也是多個針對更深度、地質條件相對復雜、成藏機制也比較復雜的勘探開發技術獲初評獎的重要原因之一。因為，實現在非傳統領域地質構造找油找氣，對我國穩定油氣生產，保障能源安全非常有利。”

滿足人民對美好生活需求

如何讓化工品最大限度地滿足人民對美好生活的需求？以汪燮卿為代表的幾代科研工作者為此一直在奮斗。

七八十年以前，我們用的牙刷刷毛是用很硬的豬鬃做的，非常貴。現在的牙刷兩三塊錢就能買到。為什么會有這么大的變化？因為現在的牙刷毛用的是聚丙烯，價格相對便宜。

“我們發展了石油化工技術來替代傳統的原材料，價錢便宜了，人們也買得起，而且更加容易推廣了。”汪燮卿說。隨著技術進步，許多生活所需的化工產品成本大大下降。

“習近平總書記說人們對美好生活的追求就是我們的奮斗目標，我認為這句話說到點子上去了。化工研究者要滿足人民在生活各方面的需求。為此，我們要好好地想想辦法，做好自己的工作。”汪燮卿表示。

就像找油夢一樣，乙烯因為是許多民生產品的原料，發展乙烯也是化工業的夢想。但直至今天，國內乙烯自給率只有50%左右。

我國的乙烯產業，在2013 年有了一個大飛躍。此前，國內大多是一些“小乙烯”遍地開花。2013 年8 月，首個“大乙烯”項目在武漢石化投產。該項目2008 年開始設計、產能為80 萬噸/年，采用中國石化自主研發的乙烯成套工藝技術。其中，8 臺裂解爐全部采用中國石化CBL 技術。這是國產化成套乙烯技術首次在國內企業應用。

2007 年進入北化院工作，現在是乙烯研究所高級工程師的李蔚告訴本刊記者，他剛來的時候就趕上了武漢80 萬噸/年乙烯裝置建設項目啟動。“當時主要是一邊跟著前輩們學習，一邊開始接觸裂解爐的設計工作。”

令他記憶猶新的是協助武漢石化裂解爐裝置開車和考核的那段經歷。那是2013 年8 月，在素有“火爐”之稱的武漢，晴天時驕陽似火。“只要在室外一待就是一身汗。我們取樣一般得在裝置上待至少兩三個小時以上。雖然在裝置里面不怎么曬得到太陽，但取樣點靠近八九百度高溫的廢熱鍋爐，這里的氣溫很高。每天，我們都要爬到30 多米高的平臺去取樣，而且要爬兩到三趟。我都把臺階數了好多遍，198 級。”

中韓(武漢)石化乙烯裝置正在擴能改造，向著年產110 萬噸邁進。擴大產能后，有望增產市場所需的高附加值化工產品，發揮現有裝置潛能。

“舉國體制”，北化院副院長王國清表示，“對我們來說，就是要能夠為合成材料提供更好的原料。未來我們會更多地攻克一些特殊用途的產品和工藝，讓裂解爐原料適應性更強、能耗更低。”

石油精神的一脈傳承

有條件要上，沒有條件創造條件也要上。我國儲氣庫關鍵技術的自主研發之路，像蜿蜒回轉的天然氣管道一樣不乏曲折。

2008 年前后，隨著我國大港儲氣庫群的全面投運，以及呼圖壁、相國寺等6 座儲氣庫的規劃建設，攻關套管柱安全評價和注采井風險評價的重任落在了中國石油集團石油管工程技術研究院（以下簡稱管研院）儲氣庫完整性技術研究團隊的肩上。

沒有能夠借鑒的經驗，管研院儲氣庫完整性研究團隊砥礪前行，自主創新，開展攻關。

“在剛接到儲氣庫完整性課題時，認為儲氣庫完整性和管道完整性在理念上相差不大，就想著把管道完整性技術用在儲氣庫上，可事實上儲氣庫完整性要比管道復雜得多。因為地上、地下完全不同，服役工況又極其苛刻，必須構建針對性的完整性技術體系。”管研院副院長趙新偉說。

上天不易，入地更難。對于深達數千米的井筒，每一根管柱一旦密封失效，就意味著儲氣庫井的第一道屏障失效。

為了攻克交變載荷下管柱設計無標準的難題，管研院儲氣庫完整性研究團隊的科研人員數次采取三班倒連續7 天進行30 周次拉壓交變載荷下管柱氣密封試驗，最終揭示了多周次拉壓交變工況下注采管柱螺紋密封失效機理，建立了儲氣庫注采管柱結構、密封和腐蝕完整性設計方法，并發布了行業標準SY/T 7370 地下儲氣庫注采管柱選用與優化設計推薦做法。

采納了管研院儲氣庫完整性研究團隊的建議，板橋儲氣庫群將原來的BGT1 扣升級為BGT2，有效解決了螺紋密封失效的問題。

作為“復雜地質條件氣藏型地下儲氣庫關鍵技術及產業化”項目組的另一成員，中國石油工程技術研究院研發的油套管螺紋氣密封檢測裝備為儲氣庫管柱安全也發揮了重要作用。相比國外工具，開發的螺紋氣密封檢測設備在精度、模塊化、安全性、可操作性等方面指標領先，不僅在技術上實現彎道超車，而且打破國外壟斷，檢測費用也大幅下降。

“困難面前有我們，我們面前沒困難。”

中國石化集團公司功勛專家、化工研究院副總工程師戴偉，令院里的許多后輩印象深刻。他負責研發的碳二選擇加氫催化劑BC-H-20B 是國內第一代碳二選擇加氫催化劑，不僅為國產化催化劑打開了市場，而且打破了國外壟斷，使原來價格昂貴的國外產品不得不大幅降價。作為早期的國產化技術典范，碳二選擇加氫催化劑獲得國家科技進步二等獎。

“聽前輩們說，在碳二選擇加氫催化劑尚在實驗室評價階段時，戴總每天凌晨三四點就在實驗室忙碌開了。”北化院乙烯研究所項目負責人毛祖旺說。

“對做技術的人來說，我們的工作就是一個傳承。前輩把工作做到一定程度了，到我們這里，不能把它給丟了。”張利軍表示，“幾十年下來，我們所的各項技術不斷推陳出新，目前已授權專利加起來有四五百項了。”

▲供圖/沈志軍 胡慶明 勝利石油工程公司