中国造千吨级“国之重器”！全球首造仅此一台，领跑全球石化行业

 　　全球首台3000吨级浆态床锻焊加氢反应器，在中国诞生，并成为中国的国之重器，又一次在世界各国彰显了我国的科技力量，那么浆态床加氢技术究竟是什么呢?凭借此技术建成的锻焊加氢反应器又有何种用处呢?

　　首先我们要知道，石油在刚开采出来的时候是不能直接使用的，这时的石油也被称为原油，需要通过蒸馏的方式，把原油分离为石油气、汽油、柴油、重油、渣油等等物质，再进一步地利用。分离出来的汽油、柴油可以直接被人们使用，像渣油和重油虽然也可以直接使用，但是由于它们的组成部分复杂，所以使用的范围比较小。

　　不仅如此，它们的使用方式往往会造成能源的浪费，创造出来的经济效益也很低下。比如：渣油往往被加工成石油沥青、残渣润滑油等等。这就好比一颗珍贵的黄花梨木，明明有着极大的经济效益和使用价值，却被用来当作柴火烧，这无疑是对资源的浪费。

　　所以，为了解决这类问题，为了提高对重油、渣油等物质的利用率，加氢技术应运而生。加氢技术是指在一定的温度和氢压下，在一定的反应容器中，使用适当的催化剂催化，使重油、渣油等物质与氢气发生反应从而提升加入的物质的品质，或者将原有的物质分离以获得新的需要的物质的一种工艺技术。

　　对重油和渣油进行加氢技术处理的反应容器有很多种，而不同的反应器有着不同的加氢技术，主要有以下几种：固定床加氢技术、沸腾床也就是流化床加氢技术、浆态床即悬浮床加氢技术。

　　这三种加氢技术虽然都是国外发明的，但中国在很久之前就已经开始学习引进、建设创新，不仅建设了相应的工业设施，还设立相关的研究机构，比如：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院里就有固定床加氢装置等等。在不断地学习、研究中，中国的加氢技术不断发展，并且在2020年6月1号，中国根据浆态床加氢技术建成了全球首台3000吨级浆态床锻焊加氢反应器，反应器的总长大致有70米、装置的外圈直径大约为6.15米。如此巨大的反应器拆开来，可以大致可以分为20多个筒形结构和2个头部，每个筒形结构的重量大约有150吨，可以说是超大型的锻件了。

　　这台反应器是现在世界上最大的浆态床锻焊加氢反应器，同时也是世界上单重最大的锻焊加氢反应器。在6月一号当天，这台锻焊加氢反应器在辽宁大连的棉花岛生产车间里正式建造完工。

　　为了完成这一建造工程，国内的工程师和工人们付出了极大的心血和努力。整项工程开始于2018年5月24日，当时中国一重集团在齐齐哈尔的钢铁锻造部门和隶属于一重集团的、专门进行加氢反应器制造的大连核电石化公司携手进行这一大型反应器的工程建造。建造过程中面临着许多难题，比如：焊接难度大、疫情爆发导致的生产中断、反应器内部如何设计合理、具体部件的锻造问题等等。但是这阻碍不了众多技术人员和操作人员们前进的脚步。

　　在建造过程中，中国工程师们也解决了大量的技术问题，创造出了许多拥有自主知识产权的技术。

　　首先就是超大吨位的安全旋转技术。由于这台反应器体型和重量过大，重达3000吨、外径也有6.15米，所以对于它的摆放、焊接、无损检测以及水压试验都有着很高的技术要求，需要它在生产过程中能匀速而稳定地旋转，否则就会对设备造成不必要的损伤。因此中国一重独立设计并且制造出世界先进的3500吨自顶升式数字化托辊，这样就解决了反应器安全旋转焊接的问题，做好了设备的建造基础。

　　其次，主焊缝收缩应力与重力平衡技术。反应器是由多种零部件组成的，不同的部件有着把不同的尺寸和重量。所以一重集团就根据这些详细的部件数据研究托辊在焊接过程中具体放置的地方，最后拥有了相关的焊接技术。而且使用这种技术，可以避免外部的应力对设备的不良影响。

　　还有研发深孔全自动TIG焊机：不仅在外部，在反应器内部也有着很多需要焊接的地方，这些地方往往有着特殊的结构，导致正常焊接的难度极大，所以中国一重集团设计、制造了深孔全方位自动TIG焊机，能够有效保证焊接的质量。

　　历经数年，通过严格的监管、精良的工艺打造，最终在2020年6月1号完成了这台世界上单重最大的锻焊加氢反应器。

　　这一反应器的建造对我国重油、渣油的进一步开发有着巨大的作用，不仅在于每年能够进行几百万吨的重油、渣油转化，还代表着我国的浆态床加氢技术在工业上能够投入使用。这是因为浆态床加氢技术是否能够在工业中投入使用、加氢技术是否成熟都是依托反应器体现出来的。加氢反应器的功能就是在高温、高压、临氢环境加入催化剂和重油、渣油，去除其中的杂质获得高品质的轻质油，能够获得更高的经济效益和提高石油的利用率。

　　浆态床加氢反应器的运行条件苛刻，制造难度极大，所以，如果反应器可以正常工作就说明技术没有问题，可以加大生产、使用。而在前文讲到的三种加氢技术中，浆态床加氢技术是最有前景、效率最高的，这也是为什么我国会注重浆态床加氢技术的研究。

　　这项工程的完成，不仅标志着我国石化装备制造的能力引领国际，还促进了我国石化产业的布局优化，加快国内七个石化产业基地的建设，也积极推动了“一带一路”和“长江经济带”的发展。

　　可喜的是，随着时间的发展，中国浆态床加氢技术不断成熟，就在2020年12月31日，中国石化茂名石化260万吨/年浆态床渣油加氢装置成功投入工业使用，标志着浆态床加氢技术在我国实现了在工业上的使用。

　　建造的浆态床加氢设备可以把劣质渣油和重油等，经过加氢热裂化反应，生产出许多经济效益高的轻质油。这项装置设计轻油的转化率有94%之高，能够把一些像沥青这种经济效益低的产品转化为汽、煤、柴等经济效益高的产品，以实现石油资源价值的最大化利用。这个项目的建成使用，不仅为我国，甚至在全球的石化行业中，都提供了浆态床加氢技术工业化应用的成功经验。

　　虽然浆态床加氢技术还没有十分的完善，而且这次茂名石化的浆态床渣油加氢装置，年处理能力堪堪与2018年中国建造的镇海沸腾床加氢反应器的能力打平。但是这已经是一个良好的开始，未来浆态床加氢反应器势必会成为石化行业的重要设备。

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