2018年5月的大连码头,一台2400吨的“钢铁巨无霸”正缓缓装船。之前有海外能源公司放话,说中国根本造不出这种设备,结果脸被打得生疼。
更让他们急眼的是,不少国家揣着钱来求购,我们却一口回绝:这是战略装备,绝不外卖。这台看着像放大版工业容器的家伙,到底藏着什么本事,能让我们态度这么硬?
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把废渣变成油,一年省下千亿
一桶原油炼完,总有30%到50%会变成黑乎乎的渣油。以前这东西要么当废料扔了,要么烧了发电。按我国2024年7.3亿吨的原油加工量算,光渣油就有2到3亿吨,要是能把这些“废料”再利用,这笔经济账可就不一样了。
传统加氢反应器只能处理轻质油,碰到渣油这块“硬骨头”就没辙。渣油里杂质多、金属含量高、黏度还大,普通设备根本啃不动。2018年之前,国内炼化企业想深度处理渣油,要么花大价钱买国外设备,要么直接进口成品油,处处受制于人。
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这台沸腾床渣油加氢反应器,就是专门对付渣油的“利器”。它高70米,差不多20层楼的高度,直径5.4米,壳壁厚达300毫米,普通钢板在它面前薄得像纸。在400到500度的高温、几十个大气压的极端环境里,它能让渣油和催化剂充分混合,硬生生把废渣裂解成汽油、柴油。
镇海炼化那套装置投产后,渣油转化率从原来的45%直接调到85%。一套260万吨/年的装置,一年能多出上百万吨轻质油,按当前油价算,经济效益相当可观。全国要是多建几套,石油进口依赖度就能降下来一大截。
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从完全依赖进口到反向封锁
话说回来,以前咱们在这事儿上挺憋屈的。2008年之前,别说这种超大型反应器,就连普通的加氢反应器,我们都造不好。那时候建炼化项目,核心设备全得从国外买。国外供应商摸准了我们没技术,一台设备敢开价上亿,还附带着一堆苛刻条款,维修要排队,零配件得加价,简直是看人下菜碟。
转折点在2008年,当年国家下决心要搞自主研发,中石化牵头,拉上中国一重、二重这些制造企业,再加上洛阳工程公司负责设计,说白了就是产学研用绑在一起干。
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难度确实不小,超大直径、超厚壁的锻焊结构,焊接时热应力控制是个大难题。焊歪一点,整个筒体就报废,2400吨的钢材可不能白白浪费。技术团队硬啃下来,光国家专利就拿了4项。
2018年首台2400吨反应器交付时,还有人说我们是运气好。结果到2020年,3000吨级的浆态床反应器直接问世,还一下接了12台订单。2024年这12台全交付完,谁都明白,我们已经能批量生产这种尖端设备了。
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这时候角色彻底反过来了,西方石化公司找上门想买,我们就一句话:不卖。像加拿大,他们渣油处理技术落后,石油生产商一年要亏200亿美元,急得团团转。但这种关系能源安全的核心装备,想从中国拿走?没门。
从2400吨到3000吨
表面看只是吨位多了600吨,可实际难度翻了不止一倍。反应器越大,对材料性能、焊接工艺、吊装运输的要求就越苛刻,简直是呈几何级上升。
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我们接着看材料这块,普通钢材根本扛不住高温高压还加氢气的环境,必须用特种合金钢。以前国外在2¼Cr-1Mo-¼V这种高端焊材上卡我们脖子,不卖给我们。没办法,只能自己搞研发,现在这类材料已经实现国产化,性能跟进口的比一点不差。
制造环节更考验真功夫,3000吨的筒体怎么焊才能均匀?中国一重专门造了台3500吨自顶升式数字化托辊,让这个“大家伙”能稳稳旋转,焊枪才能走得齐、焊得匀。他们还研发了深孔全自动TIG焊机,把不锈钢衬管焊接的难题给解决了。
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吊装也是个技术活,2024年有台3000吨的反应器要发运,我们动用了两台850吨的行车,再加上一台1600吨的浮吊,三台设备联合作业才把它吊上船。整个过程得精确算重心、控制倾斜角度,差一厘米都可能出大事故,最后硬是顺顺利利完成了。
另外还有一点,超大型反应器不是造一台就完事儿,得配套整个工艺体系。催化剂怎么配、原料怎么预处理、后续怎么精制,每个环节都得跟上。这就是我前面说的产学研用一体化的好处,设计院出方案,制造厂造设备,炼化企业提需求,科研院所攻技术,形成一个闭环,哪个环节都不掉链子。
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另外,煤化工领域也能用这套技术。中国是煤炭大国,搞煤制油、煤制气都需要加氢技术。有了这套装备和工艺,煤炭清洁利用的路子就宽多了。像神华那台2044吨的煤液化反应器,已经稳定运行好几年了。
能源安全容不得半点含糊
说到底,为什么我们坚决不卖?因为这东西关系到能源命脉。我国石油对外依存度常年在70%以上,就算炼化能力再强,原油还是得大量进口。这种情况下,把每一滴油都榨干用好,就是实打实的安全保障。渣油深度加工技术握在自己手里,意味着就算进口遇到麻烦,国内炼化企业也能通过提高转化率来缓解压力。
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反过来想,如果把核心装备卖给别人,等于把我们的技术优势拱手让人。现在我们在这个领域领先,不代表永远领先,一旦技术扩散,优势就没了。更何况,这类装备往往和国家战略布局绑在一起,涉及产业安全,根本不是简单的买卖生意。
历史教训就在那儿摆着,以前盾构机被国外垄断,一台能卖7亿,维修费还得另算。现在我们自己能造了,价格直接降到一半,还能出口赚外汇。加氢反应器也是一个道理,技术在手里,主动权就在我们手里。
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从完全依赖进口,到能批量生产3000吨级的装备,我们只用了不到20年。这背后是无数工程师和技术工人的辛苦付出,也是国家战略定力的体现。现在我们有底气说:关键技术必须握在自己手里,核心装备坚决不对外售卖。
信息来源:
国务院国资委官网《全球首台超级浆态床 3000 吨浙江石化锻焊加氢反应器问世 中国一重承制》
中国石化新闻网《国内首创 降低成本 双超加氢反应器国产化攻关成功》
光明日报《世界最重加氢反应器制造成功》
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