看看镇海炼化的大国重器

○ 文／张凌志 华 赟 陈 燕／本刊记者 赵 玥

拥有全球最大加氢反应器，标志着镇海炼化开启跨越升级高质量发展新征程。

高度超过70米，约20多层楼高，直径超过5米，占地面积约3.42万平方米，主要设备447台。这是镇海炼化刚刚正式完成中交的沸腾床渣油加氢装置。

这套“巨无霸”装置内的两个反应器重量均超过2400吨，创造了全球最重反应器的纪录，可将渣油“吃干榨净”。其制造工艺和复杂性突破了同类型加氢反应器的纪录，堪称“大国重器”。

●镇海炼化沸腾床渣油加氢装置在进行最后的安装调试。 摄影/高君

绿色发展

镇海炼化沸腾床渣油加氢装置，是中国石化首套260万吨/年沸腾床渣油加氢装置——“六大项目群”龙头装置，也是国内炼化企业中的第二套。

渣油作为原油经过炼制后的末端产品，杂质含量高、黏度高，是原油中最难利用的重质组分。因此，各大炼油企业都在追求渣油的最大化转化。

而能让渣油摇身一变成为清洁油品的，靠的就是这套加氢装置。

随着加氢处理工艺的地位越来越重要，炼油装置的氢气需求量越来越大。据测算，仅国V到国VI油品的耗氢量就增加了5%以上，国III到国VI耗氢量增加了60%。

据镇海炼化介绍，公司的重油加工方向以焦化路线为主，结构较为单一，如何平衡渣油库存一直是公司的生产瓶颈。

为了实现油品升级，提升企业竞争力，他们针对炼油老区新上了这套沸腾床渣油加氢装置，增加了减压渣油转化能力。

记者了解到，与传统的固定床渣油加氢装置相比，沸腾床装置原料油劣质化程度高、工艺过程中焦炭产出较少，产品更为环保。

按照每年开工8400小时计算，该套装置一年能够处理260万吨渣油，将这些重质渣油转化为汽油、煤油和柴油等轻质化产品，提高轻油收率，实现石油资源的最大化利用。通过高效深化转化来提高产品的附加值，将进一步提升镇海炼化的竞争力。

为了推动绿色发展，镇海炼化从源头规划清洁生产，采用全加氢炼油工艺流程，推行全生命周期的设备寿命管理，按原油实际加工量2200万吨/年计算，加氢工艺路线可减少污水量55万吨/年。

装置投产后，氢气资源富裕，将有利于提高加氢负荷，柴油硫含量可由8ppm降低至5ppm，远低于国标要求的10ppm，排放更环保。

2016年开始，镇海炼化投入近150亿元实施以清洁生产为目标“六大项目群”建设，包括老区结构调整项目群、油品质量升级项目群、管线隐患治理项目群、储运系统提升项目群、公用工程提升项目群、其他提标增效项目群，走出了一条“代价小、效益好、低排放、可持续”的发展道路。

数字工厂

现场装置建成交付只算是“物理交付”，在项目管理部负责数字化工厂建设的庞修海的眼里，更在意的是“数字化交付”。

“此次渣油加氢项目全面数字化交付是国内第一套真正意义上的数字化交付。”庞修海告诉记者。所谓“真正意义”，就是在数字化建设基础上将设计、采购、施工、试车、管理的数字化信息与物理工厂同步交付，为装置的运行、维护、动改等提供结构化和可视化的基础，进行资产全生命周期管理。

“不是你给我一个最终数据包就完事儿，而是从现场装置打下第一根桩开始，数字化和现实性一齐交互建设。”庞修海解释道。物理工厂与数字工厂建设同步成长，通过对渣油加氢反应器、压缩机等主要设备模型数据进行细化，实现数字工厂中设备内部结构与实际保持一致。

该装置正引领数字化工厂的行业标准，是国标编制——国家石油化工工程数字化交付标准出台前的一次重要应用。镇海炼化早在2013～2016年编制了有关数字化交付的总体方案，2016～2018年验证国标，2017～2019年应用试点，2018～2020年成套应用。

2015年，镇海炼化在系统内率先打造算山码头三维建模。2017年，开始在已建乙烯区域进行管线、管廊三维建模。他们从装置边界开始对整条管线进行激光扫描，根据扫描结果，构建能清晰显示阀门、弯头、法兰等部件的三维模型。接着，对管线介质、走向等信息进行整理，最后再整理管线的直径、壁厚和材质等属性数据，与设备管理系统关联。

值得一提的是，利用数字化，这套加氢装置在工程管理上实现了多种突破。

由于施工承建方不尽相同，一天两万余人次，竟有八成来自百余家其他企业。为了保证质量，工程质量管理系统、管道焊接管理系统两个系统成为工程质量管理的信息化工具。

据镇海炼化介绍，管道焊接是工程质量管理的重中之重，必须万无一失。因此，质监人员在手机客户端上点开装置的3D模型，任何一条管线的材质、焊接信息、人员资料清清楚楚。

与沸腾床这个世界上最大吨位2400吨的锻焊结构加氢反应器相连的，是目前国内同类装置中口径和厚度最大最厚的奥氏体不锈钢管道。

“普通焊接管子一指厚，咱焊这管道可足足有一个手掌的厚度。”没有一个焊工在第一次走进渣油加氢装置建设现场时不为此感叹。

由于施工难度随着管道壁厚变厚而成倍增加，加之该压力容器压力高达20MPa、反应温度430℃，其质量控制在国内还无先例可循。

为此，早在两年前渣油加氢装置在东海岸打下第一根桩时，项目管理部早已提前组织各方进行焊接工艺新方法的试验，果断转变焊接工艺思路。

“颠覆传统是最难的，一开始有不少争议。”质量管理人员透露。

焊接一次检测合格率达到99.38%，标志着管道安装阶段施工瓶颈的重要突破。

当前，中国炼油石化工业处于“十三五”结构调整、转型升级发展关键阶段，推进炼化企业智能化工厂步伐已势在必行。今年4月，第二届中国炼油石化科技智能化大会在宁波召开，镇海炼化公司代表、党委书记张玉明在致辞中表示，镇海炼化已经开启了跨越升级高质量发展的新征程。