PDF《首个规模化化学热泵系统建成》

科技创新2019 年5月10 日22责任编辑: 陈菲 版面制作: 侯健 本版

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5 月5日, 中国化工报记者从中国科学 院工程热物理研究所了解到, 该所传热传质研究中心超强换热团队设计研发的我国首座 异丙 醇―丙酮―氢气化学热泵技术验 证示范平台 在江苏省高邮市江 苏杨钢特钢有限公司建成, 这也 是国际上首个规模化有机工质化 学热泵系统.目前, 该平台已完 成调试, 各部件和系统性能均达 到预期目标. 据该团队核心成员许闽博士 介绍, 异丙醇―丙酮―氢气化学 热泵适合80℃~110℃低温废热的回收,满足工业企业150℃~ 200℃的热能需求, 从而减少化石 燃料的消耗, 是一种节能减排的 新技术.该平台可为低温太阳能 及工业余热等提供新的利用途径, 具有广阔应用前景. 异丙醇―丙酮―氢气化学热 泵技术验证示范平台包括催化吸 热反应器、 精馏塔、 催化放热反应 器、 回热器等部件, 吸热功率最大 达300kW, 放热功率最大可达100kW.炼钢加热炉产生的蒸汽 经汽轮机发电后, 会排放压强为 1~2 千克的低压蒸汽,该系统利用这部分低压蒸汽可获得 160℃ 以上的过热蒸汽.该系统是在低 品位余能回收技术及热泵装备研 发与示范国家重点研发计划项目 中的低温热能品位提升的高效化 学热泵课题支持下完成的. 许闽表示, 化学热泵系统是利 用可逆的吸放热化学反应, 将低品 位的热能以化学能的形式回收储 存起来, 然后在适宜的温度下释放 出来用于供热、 制冷、 干燥及发电 的装备, 可以实现能量的品位提升 和有效利用, 具有升温幅度大、 输 出温度高、 热损失小、 兼具储能功 能等优点, 可与压缩式热泵、 吸收 式和吸附式热泵形成互补. 他还介绍, 在提升余热品位 和能量梯级利用领域应用最为广 泛的是机械压缩式热泵.但由于 工质性能的局限, 机械压缩式热 泵回收废热所获最高温度为110℃左右.与之相比, 化学热泵 具有温度适应范围宽、 温度提升 能力高、 具备能量储存功能等特 点, 特别适用于间歇性及不稳定 性低温余热资源深度利用. 随着我国经济的快速发展, 能源短缺和能源利用过程中产生 的环境污染问题日益凸显.在工 业生产中, 大量低温余热资源末 能有效利用被白白排放掉, 而生 产中需要的中高温热能则需要消 耗煤、 油、 气、 电等高品位能来获 得.因此, 加强低温余热回收利 用是提高能源利用效率与节能减 排的重要途径和有效手段. 首个规模化化学热泵系统建成 可验证异丙醇-丙酮-氢气化学热泵技术

4 月15 日16:40, 金陵石化油 品储运部生产科长万里查阅LIMS 质量系统, 实时数据显示, 储运

103 罐新生产的低硫船用燃 油黏度、 硫含量、 灰分等近

20 多 项指标全部符合国家标准.这是 金陵石化首次生产低硫重质船用 燃油. 随着国际和国家对船用燃油 环保时限要求临近, 金陵石化通 过反复研究和试验, 攻克了以精 制渣油、 净化催化油浆等为原料 生产低硫船用燃油的难关, 实现 稳定生产,并降低了生产成本,产品各项指标全面达到国家标准, 可满足国内外船用燃油的新 要求. 船用低硫燃油时限将至 船用低硫燃油时限将至 国际海事组织(IMO)在2018 年4季度的会议上重申, 不 会推迟执行限硫, 自2020 年1月1日起,全球船舶必须使用含硫量不高于0.5%的船用燃油.我国交通运输部2018 年年底出台的《船舶大气污染物排放控制区 实施方案》 中提到,

2019 年1月1日在我国沿海12 海里内实行0.5%的限硫政策.能否解决保税 低硫船用燃油的自主供应问题, 将成为以上政策能否严格执行的 关键. 金陵石化董事长、 党委书 记张春生表示. 目前, 国内保税船燃油市场 资源 90%以上依赖进口, 全球已 公布的低硫船燃料油供应能力和 市场需求之间还存在较大差距. 张春生说.根据国家统计局数据,2018 年我国燃料油产量2317.9 万吨, 5~7 号燃料油进口量 为1658 万吨, 低硫船用燃油进口 比例较大. 以渣油为主料攻难点 以渣油为主料攻难点 船用低硫燃油限时临近, 金 陵石化提前谋划专门成立攻关小 组, 实施一系列的技术攻关, 攻克 一道道难关. 船用低硫燃油的关键是如 何控制油品的黏度和含硫量等指 标, 其生产不是简单调和, 而是需 要不同装置间优化工艺, 才能达 到要求. 该公司技术质量处质量 科长栾郭宏介绍说. 目前, 国家低硫船用燃油标 准为 GB17411, 其中要求运动黏 度不大于 180mm2 /s、 含硫量不大 于0.5%, 灰分不大于 0.1%. 一开 始, 我们认为生产这种油很简单, 但是试生产中遇到了很多难题. 该公司炼油四部

1 号渣油加氢低 硫船用燃油生产装置工艺员高文 坛介绍. 精制渣油是低硫重质船用燃 油的主要调和组分, 该公司研制 的小样合格, 但放大生产时燃油 的黏度和含硫量总是不合格.攻 关组反复查找原因, 最终发现精 制渣油通过过滤器时, 混入了少 量残存的原料渣油, 因其含硫量 大于 3.5%, 造成产品含硫量不合 格.找到原因后, 运行部实施工 艺改造, 消除了这一难点. 现在我们能够将渣油含硫 量降至 0.3%左右, 可满足不同工 艺生产低硫船用燃油要求. 高文 坛说.

2 月26 日, 金陵石化首次生 产出符合国家标准的重质低硫船 用燃油用于行船试验;

3 月31 日,

4200 吨轻质低硫船用燃油出厂. 以油浆替代原料降成本 以油浆替代原料降成本 跨膜压差0.061 兆帕,正常.

4 月15 日15:00, 该公司炼油 一部

2 号催化工艺三班外操吴继 强在巡检一套特别小巧精致的装 置时, 向操作室报告.这是该公 司专门用来净化催化油浆的装置, 以便将净化后的油浆用于低 硫船用燃油生产. 低硫船用燃油不仅要研发成 功还要有市场竞争力, 这时, 降低 生产成本就成为了关键, 该公司 决定采用更廉价的净化催化油浆 代替部分原料生产低硫船用燃油.但催化油浆杂质多, 硫含量 高,如何保持油浆质量好、损失小、 效益高, 成为攻关组面临的一 道难题. 攻关组多方调研和研讨, 决 定采用一种特殊膜技术和专门工 艺来净化油浆.同时, 他们决定 在2号催化裂化装置旁建造一套 油浆净化装置试验, 以期找到突 破口. 试验装置的运行结果表明, 油浆处理后固含量降为每升 0.1 克, 脱除率达 96.9%, 但却出现黏 度大幅下降的问题.多方找查原 因后发现, 是因为循环泵封油混 入处理后的油浆, 导致产品黏度 降低.随后, 他们新增一台齿轮 泵, 将处理后的油浆做封油, 难题 解决.

2 月26 日, 净化油浆调制低 硫船燃油料通过了台架实验;

3月4日,再次生产的净化油浆888 吨 ,固 体杂质含量小于0.1%, 硫含量、黏度均满足低硫船用燃油生产求.此外,装置生产周期也由3个月延长到7个月,净化油浆质量合格,达到降成本的目的. 让船舶用上国产低硫油 ――金陵石化攻克低硫重质船用燃油生产难关纪实 窦豆 陈平轩 瑞威科技橡胶智能精炼机验收 本报讯 日前, 河北瑞威科技有限公司开发的橡胶精炼机智能装 备及成套技术通过验收. 该项目是针对废旧橡胶循环利用设计开发的智能装备, 可将温 度、 压力和辊距等传感器及数据采集应用到精炼机和开炼机上, 通过 智能调整设备的辊距和转速等技术参数, 并利用自动翻胶和捣胶系 统, 实现废旧橡胶循环利用的连续化、 自动化、 智能化生产. 橡胶智能精炼机成套装备生产线能够在常温常压下将废橡胶边 料和胶粉复塑再生, 整个生产过程绿色无污染, 单机产量比传统装备 提高了 1/3.该成套装备包括物料自动称量系统、 橡胶智能混炼系统 和自动出片包装系统等, 橡胶制品和再生橡胶生产企业也可以根据实 际需要选择单个智能精炼机或智能开炼机来实现橡胶混炼和精炼的 智能控制. (梁金兰) 自贡研讨碳材料产业转型升级 本报讯 由自贡市科学技术局和四川轻化工大学主办、 自贡市技 术转移中心、 材料腐蚀与防护四川省重点实验室、 四川省腐蚀与防护 学会承办的碳材料产业转型升级研讨会, 日前在自贡市举行. 本次研讨会举办了两场学术报告, 与会代表参观了四川轻化工大 学材料学院实验室和分析测试中心, 并就自贡市碳材料企业技术创新 及产业转型升级开展了深入座谈交流, 提出了积极的认识和建议. 自贡市相关部门, 浙江大学自贡创新中心、 自贡市及市外碳材料 产业链相关骨干企业

60 余名代表参加了研讨会. (王俞德) 山西省资源环境重点实验室挂牌 本报讯 山西省煤炭地质物探测绘院与中国地质大学 (北京) 联合 申报的资源环境与灾害监测山西省重点实验室

4 月底正式揭牌.这 是继煤与煤系气地质山西重点实验室之后, 落户山西省煤炭地质局的 第二个省级重点实验室. 该实验室拥有国内外著名专家

18 人, 固定研究人员

40 人, 将以山 西煤化工发展、 资源环境与灾害监测领域的相关研究为工作重点, 构 建基于星载、 机载、 地基传感器的 天空地一体化 资源环境与灾害监 测理论与技术体系, 实现环境变化与灾害发生的智能预警、 预报、 评估 与信息服务. (王若群) 湖北磷矿国际科技合作基地获批 本报讯 近日, 湖北省科技厅发文公布新认定的湖北省国际科技 合作基地名单, 依托武汉工程大学兴发矿业学院建设的湖北省磷矿采 选与固废利用国际科技合作基地获批. 基地将通过开展国际科技合作项目与引进高层次国际人才相结 合的模式, 在合作研发、 技术转移、 人才引进和产业化等方面发挥引领 带动作用. 据了解, 该基地已先后与美国、 加拿大、 俄罗斯等国家的

10 多所 高校及科研院所建立了稳定的学术交流和科研合作关系, 开展了科学 研究、 学生留学、 师资互访、 联合举办国际学术会议等多方面合作, 在 承担国际科技合作任务、 促进湖北国际科技合作水平提升等方面发挥 了重要作用. (陈传武 王超) 中国石化中原油田濮东采油厂以培养知识型、 技术型、 创新型人才为目标, 发挥技师工作站和创新工 作室的孵化器作用.今年以来, 通过定期组织绝招绝技展示、 成果推广和现场难题攻关活动, 加强高技能 人才队伍建设, 形成技能创新成果33项, 推动了油田高质量可持续发展. 图为5月7日, 该厂主任技师许克新 (右三) 在施工现场介绍创新成果研发思路. (蔡园/文 赵奕松/图) 经过

3 年的反复试验, 中石 化西北油田完井测试管理中心 一线工人研发的完井工具―― 机液一体化丢手器已成功应用, 并获得国家发明专利证书, 为完井测试管理中心的科技创 新家族成员又增添了一名 新丁 . 丢手器是一种完井测试工 具,它是将完井管柱埋卡部分丢入井中的一种井下工具.在完井管柱无法起出时,通过丢手器将上下管柱分离,从而起出上部管柱.目前丢手器主要 分为机械丢手器和液压丢手器 两种,但机械丢手器和液压丢手器在作业中操作一旦失败,判断时间就需要

20 个小时, 全 部操作完毕需要

80 个小时甚至 更长时间,直接经济损失可以达到上千万元. 为了提高丢手器的可靠性, 迫切需要一款集机械、 液压 丢手器优点于一体的丢手器.2015 年,完井测试管理中心的科技人员开始设计研发机液一 体化丢手器.经过长时间的研 发,他们将机械丢手器和液压丢手器的优点集于一身,从入井过程, 到管柱入位, 再到上起 管柱, 经过上百次测试后, 机液 一体化丢手器终于研发成功. 此后他们对机液一体化丢 手器结构进行了全面调整优化, 使其设计上更加完善, 结构 上更加可靠, 工作上更加安全, 打捞上更加容易.机液一体化 丢手器可以有效避免组下管柱 期间意外丢手;

设计压差式解锁机构提高解锁可靠性,保证全通径;

设计销钉丢手机构保证丢手可靠性,同时设计加工了配套打捞工具,形成作业闭环. 新型丢手器机液一体 邵洪涛 本报讯 经过近一年的维修和 调试, 上海石油化工研究院在高通 量合成装置上实施的自主维修、 改造、 零部件国内定制的维护保养方 案已取得成效, 目前高通量合成装 置各功能模块均已恢复到初始水 平, 装置运行平稳. 高通量装置是分子筛合成的 利器,上海石化院于2010 年引进一套分子筛 高通量水热合成装置,自投入使用以来,该套装置有力支撑了上海院科研工作,尤其是前瞻性、基础性研究的开展.使........