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以技术促发展 以创新铸辉煌——记成达公司纯碱技术创新60年

2022-08-04
来源:四川社区网  责任编辑:吴雨遥
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    中国成达工程有限公司作为中国化学工程股份有限公司的全资子公司。坐落于全面体现新发展理念的国家中心城市——成都,始建于1958年,前身为原化工部第八设计院。60余年来,成达公司始终以振兴民族工业为己任,以引领工程行业发展为使命,坚持创新驱动发展战略,持续加大技术创新投入,不断增强自主创新能力,取得了一大批具有自主知识产权的技术创新成果,创造了丰富的物质文明和精神文明,保持了在行业中的技术领先地位,为中国化工事业的发展做出重大贡献。

    在党的二十大即将召开之际,成达公司坚决贯彻落实党中央决策部署,始终面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,坚持创新驱动高质量发展,勇攀高峰,追求卓越,为建成世界科技强国、实现中华民族伟大复兴不断作出新的更大贡献! 

    纯碱作为基础化工原料,广泛应用于化工、冶金、食品、医药等领域。成达公司是国内最早开展以盐为原料生产纯碱的国家级工程研究设计单位,同时拥有以中国制碱领域权威专家周光耀院士为核心的盐化工技术团队,致力于纯碱技术创新和发展。

成达公司拥有全部合成法制碱工艺技术,即氨碱法、联碱法、变换气制碱法。纯碱关键工艺技术和关键设备均为成达公司自主研究开发,具有完全独立自主的知识产权。由成达公司设计和建设的纯碱工程具有技术水平高,装置投资省,运行周期长,能耗低等特点,综合技术水平达到世界领先水平。  

技术引领 全球市场争先锋

    成达公司纯碱技术的发展史也是中国纯碱自力更生、不断壮大的创新史。新中国成立初期,成达公司是我国唯一具有纯碱专业技术的设计院,承担全国纯碱工程的新建、改建和扩建的设计任务,至今已有60余年的技术传承。60余年来,成达公司承建了近70个纯碱项目,总产能占全国纯碱产能的1/3以上,获得专利、专有技术30余项,其中发明专利7项,获得国家级、省部级奖项50余项,其中国家级科技进步奖3项,省部级科技进步奖15项。2016年投产的中盐昆山联碱项目,技术水平达到国际先进、国内领先,代表了我国最新、最先进的联碱工艺技术。2019年成达公司为金大地、江苏华昌开发设计的直径为5m的大型内冷式碳化塔单台能力达到330~360吨/天,成为全球最大生产能力的内冷式碳化塔。

    自上世纪90年代起,成达公司以技术带动成套设备出口,先后承包建设了巴基斯坦、印尼、乌兹别克斯坦、沙特等多个海外纯碱工程,将我国的纯碱技术和成套设备成功带入国际市场。2016年,成达公司与中信建设联合承包建设了乌兹别克20万吨/年纯碱工厂,采用成达公司独有的气烧窑低浓度二氧化碳直接加压碳化技术,并首次实现工业化,在天然气资源丰富的地区具有明显的竞争优势,显著简化流程、减少投资、降低运行成本。目前正在执行的沙特30万吨纯碱氯化钙EPC总承包项目,作为GCC(海湾阿拉伯国家合作委员会)国家的第一个纯碱项目,也是该区域第一个非油气背景的化工项目,实现了氨碱工艺蒸馏废液零排放,同时实现了成达公司专有技术第一次带领中国技术、中国标准和中国装备出口中东地区。

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技术创新 行业领先立标杆

  

    自上世纪60年代参与开发和推广侯氏制碱法(联合制碱法)起,成达公司在技术上不断开拓进取,持续进步,始终保持行业领先地位。近年来,依托新的国内国外纯碱项目,成达公司纯碱技术团队在设备大型化、降低建设投资、提高产品质量、降低原材料和能源消耗、延长设备运行周期以及尾气的综合回收利用等方面做出了卓越的贡献。

成达公司纯碱主要技术创新成果介绍

制碱核心设备碳酸化塔技术

    碳化塔(碳酸化塔)为纯碱生产的核心反应器,中国制碱行业的各种碳化塔塔型几乎均由成达公司开发设计。成达公司在纯碱生产核心设备和重大装备上孜孜不倦,持续保持技术进步60多年,在碳化塔技术方面处于世界领先水平。

    上世纪八十年代,成达为连云港碱厂、唐山碱厂和潍坊碱厂开发设计的直径为3.0/直径为3.4m笠帽铸铁碳化塔至今仍然广泛应用于国内外碱厂。成达公司持续不断开发了各种规格、各种先进结构的不锈钢/不锈钢复合材质的外冷塔、内冷塔。由成达开发设计的新型筛板碳化塔具有单碳产能高、重碱结晶粒度好、转化率高、运行周期长、能耗低和节能环保的显著特点,广泛出口于世界各地,其中直径为5.0m大型内冷式碳化塔推广应用总产能达300万吨。

    同时,成达公司将筛板碳化技术应用于小苏打生产,先后开发设计了直径为1.2m、直径为1.6m、直径为2m、直径为3m等系列高效筛板小苏打碳化塔,系统性的解决了传统小苏打碳化塔产能低、转化率低、尾气中CO2含量高、操作周期短等问题。

    成达公司还开发了单塔生产能力最大的外冷碳化塔及配套设备,并申请国家发明专利-制碱外冷碳化塔清洗新工艺。该专利技术于2013年获得中国专利优秀奖。并且,“以液相为连续相的碳酸化反应核心装备技术开发及应用”获得2021年度四川省科技进步奖。

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第三代大型联碱关键工艺技术和设备

    成达公司开发的第三代大型联碱法制碱技术改进了工艺流程,采用自主研发的外冷式碳化塔、新型变换气制碱碳化技术、大型节能氯化铵结晶器、自身返碱蒸汽煅烧炉等先进工艺设备,解决了联碱装置大型化过程中的技术难题,提高了装置自动化水平,使装置的主要原材料消耗、产品质量、产品综合能耗都达到了国内乃至国际先进水平。此外,联碱生产废水零排放,大幅降低了尾气中氨和粉尘的浓度,保护了环境,大大改善了操作人员的工作环境。

    在分析市场需求和技术现状的基础上,通过技术创新和设备大型化,成达公司开发和掌握的第三代大型联碱关键工艺技术和设备,使我国联碱装置的技术水平达到国际先进、国内领先,为联碱装置的节能降耗、实现行业的节能降碳目标提供了强有力的技术支持和保障。

低浓度窑气直接加压碳化技术

    低浓度窑气直接加压碳化制碱技术,奠定了烟道气 CO2 碳酸化利用的技术基础,提供了低成本 CO2 捕集固定的技术路线。该直接加压碳化技术是实现环保节能的大规模工业装置稳定运行的有效技术措施和保障,同时成达公司也是目前全球唯一有工程运行业绩的技术提供商。

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纯碱生产尾气综合治理技术

    成达公司开发和设计的含氨尾气洗涤工艺流程和一系列含氨尾气洗涤塔,将尾气中的氨含量降低至环保要求的水平,同时保持母液不发生膨胀。

    成达公司与中盐昆山公司和华东理工大学合作开发的干铵尾气综合环保治理技术获得中国纯碱工业协会2021年度科技进步二等奖。


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纯碱联产大型氯化钙装置

    成达公司总承包的沙特纯碱氯化钙项目,设计和建设了全球单套产能最大的纯碱配套氯化钙生产装置,实现了氨碱工艺蒸馏废液零排放。本项目同时实现了成达专有技术第一次带领中国技术、中国标准和中国装备出口中东地区。

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三胺尾气联产纯碱技术

    采用联碱母液非平衡吸收三胺尾气制取符合联碱生产要求的合格母液,解决了纯碱配套三胺生产中遇到的操作周期短、易结垢等技术难题,三胺和纯碱生产成本均可大幅降低。

大型热法联碱技术

    成达公司对热法联碱技术进行改良,2012年完成国内首套年产60万吨纯碱和氯化铵大型装置的工艺包设计。改良的热法联碱具有如下优点:工艺流程短;能耗低;建设投资少;不需要处理副产盐;产品质量优于传统冷法联碱。

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氯化铵回转干燥技术

    由成达公司与山东天力公司合作开发的氯化铵回转干燥技术完成中试试验。该技术通过中国石化联合会技术成果评价,评价委员会一致认为该技术达到国际先进水平,节能和环保效果好,符合国家节能减排降碳的政策要求,具有很好的推广应用价值。

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新型变换气制碱技术

    新型变换气制碱技术,将合成氨脱碳过程和纯碱碳化过程合二为一,碳化尾气指标满足合成氨装置的要求,大大缩短了合成氨装置的工艺流程,降低了设备投资,减少了操作费用。

     2008年新型变换气制碱技术被列入国家50项重点推广的节能技术之一,被中国石油和化学行业列入8项重点推广的节能技术之一,并被列入《国家重点节能技术推广目录(第一批)》。

技术沉淀 初心如磐方致远

    成达公司的纯碱技术发展史记载了一代代成达人披荆斩棘、荣辱与共,为新中国纯碱行业立下的汗马功劳。以史为鉴,开创未来,成达人在历史中鼓舞斗志、明确方向、凝聚力量、坚定信心。初心如磐,方能致远。随着我国纯碱工业的不断发展,纯碱行业也迎来了新的征程。新征程上,既有难得的发展机遇,也面临严峻复杂的风险和挑战。成达人将一如继往地坚持独立自主、开拓创新,不断增强自主创新能力,在新时代新征程上以一往无前的奋斗姿态持续书写高水平科技自立自强新篇章。 

成达公司纯碱技术发展编年史:

1968年,设计建设国内第一个完全独立的大型联碱装置—自贡鸿化联碱

1971年,湖南冷水江制碱厂首次使用“变换气加压碳化”等新技术

1974年,自贡鸿鹤化工厂氨碱装置成功改造为联碱装置,获得国家20世纪70年代优秀设计奖和化工部优秀工程设计一等奖。

1978年,侯德榜博士联合制碱法完成的8万吨/年示范装置,获得全国科学大会奖。

1986年,新都氮肥厂联碱工程采用10项新技术,被誉为第二代联碱装置的样板,获得了国家优秀设计金质奖,国家科技进步二等奖,化工部优秀工程设计一等奖和科技进步一等奖。

1988年,承接的自贡富顺纯碱项目在行业内率先实行工程总承包。

1989年,设计建成亚洲最大的年产60万吨唐山纯碱工厂,荣获国家科技进步二等奖、化工部优秀工程设计一等奖、化工部科技进步一等奖。

1991年,承接第一个海外纯碱EPC项目—印尼15万吨联碱成套技术及设备出口项目,将我国的纯碱技术首次打入国际市场,也是当时我国化学工业以多项专有技术带动成套设备出口创汇的最大装置。

1994年,设计的南方碱厂、吉兰泰碱厂使中国完成由纯碱进口国向纯碱出口国转变。

2000年,设计的石家庄联碱项目,开发了新型变换气制碱技术及大型外冷式碳化塔,简化了工艺流程,降低了能耗,同时解决了设备大型化问题。

2003年,与中信建设联合承包建设了乌兹别克10万吨/年的纯碱工厂,并于2016年扩建到20万吨/年。此项目采用成达公司独有的气烧窑低浓度二氧化碳直接加压碳化技术,并首次实现工业化,在天然气资源丰富的地区具有明显的竞争优势,可显著简化流程、减少投资、降低运行成本。

2006年,设计的四川和邦60万吨联碱项目,新材料、新设备被大量应用,清洁生产水平大幅提高。该项目代表我国第三代联碱技术的形成。

2012年,完成国内首套大型热法联碱技术工艺包的开发——自贡鸿鹤项目。

2012年,“联碱法纯碱工艺技术改进及设备大型化技术”获得中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。

2016年,中盐昆山联碱项目投产,技术水平达到国际先进、国内领先,代表了我国最新、最先进的联碱工艺技术。

2018年,签署沙特30万吨纯碱氯化钙EPC总承包项目,第一次向高端市场输出自有技术许可和中国标准。

2019年,为金大地、江苏华昌开发设计的直径为5m的大型内冷式碳化塔单台能力达到330~360吨/天,成为全球最大生产能力的内冷式碳化塔。

2020年,由周光耀院士主导开发的三段外冷碳化塔在中盐昆山开车成功。

2022年,与天力公司合作开发的节能环保氯化铵回转干燥技术通过中国石化联合会技术成果评价。

不倦的努力只为更好的明天。节能降耗,绿色环保,为用户带来更多的效益是我们孜孜以求的目标。未来,成达公司将秉持“工程创造美好未来”的企业使命,以领先的工程科技水平不断满足人类对美好生活的追求,以孜孜不倦的态度追求专业精湛,不断开拓与创新,以工程科技助力国家“双碳”目标早日实现,为行业进步和经济社会发展做出更多更大的贡献。(成达公司纯碱技术团队)