受命
那是年12月的一天,在原石油工业部北京设计院南楼的一个会议里,聚集着二十多名石油部和京、抚两院(即北京设计院和抚顺设计院)的领导和有关设计人员。长长的会议桌上摊着一摞刚从国外某炼厂拿回来的炼油装置流程简图和设备示意图,大家正聚精会神地听着考察团敖明模、何振鹏等同志从古巴炼油厂考察归来的情况介绍。
这次考察,他们不仅取得了一些新型炼油设备如舌形塔盘、分馏塔、立式加热炉等方面技术资料,而且还实地参观了西方大国对我们一直封锁的、具有炼油先进技术水平的“IV型流化催化裂化装置”。与会人员都为我国当时炼油工业技术水平与世界先进水平差距之大而震撼,同时为这次考察有益于尽快缩这方面的差距而兴奋。每个人的心头都是热乎乎的,好象寒冬中突然来了一股暖流!
当时,号称炼油技术的“五朵金花”之一的流化催化裂化工艺装置开发工作刚刚启动。我们手头虽然有了初步的技术资料,但是要实现中国人自己设计、自己制造设备和自己施工建设,的确还存在不少困难。千头万绪,工程设计必须先行。石油部主管炼油工作的领导十分重视,亲自挂帅,成立了由抚顺设计院(洛阳工程公司前身)、北京设计院(中国石化工程建设公司前身)技术骨干组成的“新技术组”,在北京集中开展工作。我和张福诒同志分别被任命为正、副装置设计师。参加新技术组该装置设计工作的还有北京院的袁宗虞、李树钧、戴家齐,抚顺设计院的徐贻璜、谢泰嵩以及北京石油学院的杨国威等同志,后来又增加了北京设计院的何宇、兰州炼油厂的杜克勤等同志。这些同志大多数是刚刚进入中年的技术人员,工作热情很高,对开发流化催化裂化新技术开发更是摩拳擦掌,跃跃欲试。尽管当时全国处在“大跃进”后的困难时期,顿顿吃的是大锅煮白菜,睡的是摄氏零度的阴凉大房间,却没有一个人叫苦,几乎每夜都加班到十一、二点,日以继夜地对技术资料进行消化,并与前苏联的IA/1M、美国的UOP等技术资料对比,确认了我们自己的流化催化裂化工艺技术路线,并结合国情制定了设计方案,有的设备打算“照猫画猫”,有的打算全面搬用,还有些则打算利用一些库存设备(如苏联为IA装置提供的风机和气压机),同时还要委托当时的一机部抓紧试制一些专用新设备、新机械。在平面布置方案上,我们一反过去按设备分区的“四合院”式布局,采用当时国外流行的“三条线”布置方案。这样就使装置成为集新工艺、新设备、新结构和新布置为一体的、名符其实的新装置,让各个专业的设计人员都可以在各自区块内大显身手,为培育“金花”做贡献。
在消化吸收过程中,由于我们对流化催化裂化装置缺乏经验,仍然习惯于用前苏联的旧设计指标去衡量,因而对一些疑惑难以把握。例如旋风分离器的分离效率怎么会那么高?辅助燃烧炉的热强度何以那样大?双动滑阀的灵敏度是否一定要达到四百分之一等等。我们把这些问题分门别类地整理好,作为正在办理手续的出国考察重要内容。
经过来自全国不同部门、不同单位、不同专业的科技人员夜以继日地努力,我们于年6月底完成了整个装置的初步设计,并通过了上级部门组织的中间审查。
远征
经石油工业部申请,国家主管部门批准由何宇、虞冠新、李树钧、戴家齐、杜克勤、邹玉书、吴钦伟和我8名同志组成赴国外某炼厂考察技术组。我们于年8月上旬开始出发,先乘火车后乘飞机,取道前苏联和捷克,历时半个月到达了向往已久的岛国。
当地石油公司给予了我们热情的接待。萨拉经理接见了我们,安排我们参观了该国一个有多名员工、以革命英雄尼柯﹒洛佩兹命名的炼油厂。厂长指定了一名叫恩利克﹒马丁内兹的中年人陪同我们,我们亲热地称他为亨利。
我们提出了一个全面考察炼油厂的计划,但是把重点放在IV型催化裂化装置上。遗憾的是该装置由于燃气透平叶片损坏,委托国外制造的配件尚未交货,处于停工状态,设备也都处于封闭状态,看不到内部构造。负责检修的工程师也无法解答我们提出的各种技术问题,我们只好改变办式,依靠主观努力,收集相关的技术资料。
在炼厂机动科的资料室,存放有大量的蓝图、工程标准、操作说明书、产品样本等资料。面对浩如烟海的资料和图纸,仅凭我们考察组的几个人在短时间内是无论如何都看不完的,更别提抄录了。厂方破例地同意我们周五下班后借出、周一上班时归还,以便我们抄录和复制。经过连续几个周末的努力,我们获取了大量生产一线的相关资料。
在石油公司的设计室,存放有不少第二底图和重份蓝图。对方热情友好地破格让我们查阅资料。经过一段时间查阅和分析,我们基本摸清了开展流化催化裂化施工图设计所必需的图纸和资料。经过和石油公司联系,他们还赠送了一部分他们有备份的设计蓝图给考察组,使我们收集到了许多珍贵的项目施工图纸。
当时,我们并不以取得以上技术资料为满足。我们要求自己做到的是不仅要知其然,还要知其所以然。我从外文资料中获悉有“催化裂化数据手册”的信息,因此格外注意查找。功夫不负有心人,我不仅看到了该数据手册,还看到了另一本对工程设计十分有帮助的“设计准则”。此外还查阅了不少国外知名石油公司的科技报告和技术交流报告(文集)。
不知不觉间,时间已到了年底。为了将这些宝贵的资料带回国,我和杜克勤两个一人翻书,一人按相机快门,先后拍摄了二百多个胶卷,高质高效地完成了资料微缩胶卷复制任务。
历时半年的考察结束时,我们不仅带回了施工图设计所需的资料,还为科技信息部门提供了大批翔实的技术资料,经过分类作为内部资料翻译出版后为我国炼油工业发展壮大提供了极为重要的借鉴作用,极大地缩短了我国炼油工业与国外同类技术先进水平的差距。
攻关
年3月,东北地区仍是寒气逼人,项目施工图设计已如火如荼地开展。新技术组中北京设计院的同志也移师抚顺参加了大会战。抚顺设计院领导对这项任务十分重视,组织了精锐力量全面突击,各级技术领导亲自过问。我作为装置设计师,自然责无旁贷。
首先,重新审定了初步设计方案。有些地方和国外炼厂情况不同,经过分析研究结合国情重新予以确定。例如主风机采用电动机驱动,气压机改为离心式,用蒸汽透平驱动;对于某些关键设备的尺寸,我们按照领导指示“照猫画猫”。装置投产后仅仅过了几年,有了实际经验和体会,加上理论分析,我们对这些关键部位才敢于改动,而且取得了成功。
有了参考图纸,不等于国内就可以设计和制造。我们手头只有国外制造的系列产品的装配总图和安装图,想抄袭也无从下手,只有靠我们自己从零件开始进行设计。如双动滑阀、单动滑阀和带阻尼机构的单向阀等都是既大又灵敏的设备,技术要求很高。以袁宗虞老专家为首的机械专业和自动控制专业的设计人员为此花费了不少心血,并在试制过程中和制造厂紧密结合,不断改进,终于按时交货,为今后系列化批量生产、满足全国新建装置的订货奠定了扎实基础。
换热器虽然是通用设备,但过去用的是前苏联标准,管子和折流板孔的间隙大,折流板间距大,降低了壳程传热系数。我们在工程设计中一律改用新型换热器结构,委托抚顺机械厂制造,我们派人参加制作和性能标定。结合设备制造任务,我们还开展了新材料的研究试验工作。“两器”内部和旋风分离器内部的隔热耐磨衬里材料就是委托建工部建材研究院承担的。他们在较短时间内拿出了成果,基本达到了当时的美国水平。哈尔滨锅炉厂也完成了隔热龟甲网的试制,并建成了生产线,从而使我们彻底抛弃了前苏联的硅酸盐衬里老型式,避免了开工中的衬里容易脱落及隔热效果不佳的麻烦。
对于庞大的反应器和再生器,我国当时能够自行制造,决定由石油部的第一工程建设公司在现场制造吊装,何应训专家负责实施。
对于大型旋转式机械设备,由于试制周期长,石油部制定了国内外“双管齐下”的方针。主风机先用前苏联IA装置供货的库存设备,同时向沈阳鼓风机厂订制了D型新产品。离心式气体压缩机制作难度稍大,当时轴封采用封油的技术一时难以解决,我就向沈鼓介绍了在国外炼厂看到的抽气密封结构。这一结构搞成后在国内用了十多年,起到了一定作用。对于国内当时还不能生产的气压机,则抓紧国外订货,很快落实了订货周期和生产周期最长的“三机”设备。
当年控制仪表采用的是气动单元组合式仪表,石油部责成兰州炼油厂负责试制,他们的研发非常高效,及时提交了大部分仪表。对于关键部位的变送器、二次仪表及温控仪表则仍沿用国外设备。装置仪表盘采用全模拟形式,在国内属首次应用。
与此同时,石油化工科学研究院为主承担的微球催化剂和大庆原油减压馏出油的催化裂化条件实验也按计划进行,取得了令人鼓舞的丰硕成果,有力地保证了我国第一套催化裂化装置的建设进度。
凯歌
施工图设计于年秋完成后,石油部及时组织了审查,从而使土建基础工程得以尽早开工。年的春天,石油二厂工地上呈现了一派欣欣向荣的新气象。抚顺设计院从事二厂扩建设计的同志在院领导率领下组成小分队进驻现场。我侧重生产准备工作,张福诒同志侧重现场施工。考虑到生产工人对流化催化裂化操作不熟悉,“两器”操作又很复杂,我向厂方提出组织催化裂化学习班,由设计人员编写教材,我首先开讲,受到了工人和技术人员的欢迎。
年7月,由于原先考察过的那家国外炼厂催化裂化装置将要开工,为培养我们自己的生产和管理骨干,石油部再次组织生产技术人员前往实习。我和来自兰炼的孙玉宝、王贯之,石油二厂的徐宗诗、张俊德等11名同志经过两个月的西班牙语培训后,于当年9月到达原先考察的炼油厂。当时那家炼厂催化裂化装置正处于大检修阶段,我们在催化装置两器内部爬上爬下,了解两器的结构特点和检修内容,还进一步了解了一些专用检修机具。在后来的倒班和生产实习阶段,我除学习开、停工和正常操作、事故处理等方法外,还观察有关操作参数的变化规律,特别注意把国内的装置设计和现场实际数据进行对比,整理出了多条需要进行设计修改的意见,寄回国内让同事们进行修改。
根据上级指示,实习结束后,我们提名邀请了五名熟悉生产操作、仪表和化验的国外炼厂老工人和我们一道回国。他们对我们国内第一套流化催化裂化装置的开车成功起到了很好的帮助作用。
记得刚回到抚顺石油二厂那天,我就被叫到项目指挥部开会。当时,石油部基建司的敖明模同志已在现场坐阵,会议内容是决定是否先用小球磨粉的催化剂考验设备,然后再用从英国购买的微球3A催化剂开工。我根据国外炼厂学习的体会,认为完全不必要先用小球磨粉剂试运转,有信心直接用3A微球开工。会议经过热烈讨论,最后同意直接用3A催化剂开工。后来的事实证明这项决策是正确的,不仅缩短了开工置换的时间,而且节省了操作费用。
年3月,工程收尾还在紧张进行,试运工作已开始有条不紊地展开。为了确保装置一次试运成功,石油部从科研、设计、制造和生产单位抽调精兵强将,组成上百人的开工队伍进行试运大会战,由石油部基建司司长任向文任试运总指挥。在试运领导小组下设立了现场指挥组、技术参谋组和调度组,分头开展工作。我参加了生产、施工和设计三方的协调会,对各方提出的四百多条收尾项目进行了审定。自四月下旬开始,我作为值班工程师参加了一线倒班,经过大家共同努力,确保装置顺利闯过了流化关、新鲜催化剂老化关、进油关。5月5日晚8点30分,装置反应器开始进油;经过43个小时的试运转,于5月8日完全打通全流程,生产出合格的汽油和柴油。进入平稳生产后,装置各项指标均达到设计要求,实现了装置处理量、主要产品收率、产品质量和消耗指标的“四个一次成功”,从而使我国炼油技术一举跨越二十年,达到了当时世界先进水平。
弹指一挥间,我们的流化催化裂化技术已走过了50年的发展历程。50年来,我始终认为这项炼油领域的战略性重大成就首先归功于石油部领导的正确决策,其次就是在当时极其困难的条件下,如果没有不分你我的跨部门、跨单位的大协作精神,没有为国奉献的精神,没有敢为人先的创新精神,就不会有今天我国催化裂化加工能力达到1.5亿吨/年、供应市场70%汽油消费量的成绩。无论到何时,这种艰苦奋斗、求实创新的精神都值得我们发扬光大。
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