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关于《化工模拟攻关实录》的一处补充订正

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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层 |阅读模式
去年我在这里连载了一篇《化工模拟攻关实录》,讲述的是将近50年前的一段化工模拟的历史。由于手头缺乏数据和年代久远,有些史实写得有点模糊。日前网上读到中科院化冶所前所长许志宏的一段谈访录,谈到当年引进第一套乙烯装置技术谈判中关于修改精馏塔设计的那件事,指明了是脱甲烷塔和必须加大回流比的原因。印证和补充了我所述的那段史实。
老许当时是在北京设计院,在冯伯华副部长身边,参与了当时攻关会战的决策。这次谈访录是去年谈的。以近90高龄回忆近50年前的往事,他能清晰记得谈的是脱甲烷塔,是因为用轻石脑油和用轻柴油的不同,要将回流比从0.71增大到0.79,制冷系统电机从11000千瓦增至14000千瓦。说明这一事例在规划院决策层中印象很深。在攻关会战决策中举足轻重。
为此我将有关章节(6.乙烯谈判建奇功)补充改写如下。
我们这批人都老了,很快就都会彻底退出,希望史实能留下来,后人可看看。





6 乙烯谈判建奇功  



潘鸿的精馏电子计算早期在化工设计中最具影响的一次实战是上海石化乙烯装置的对外谈判。石油化工是上海医工设计院的主要专业方向之一,工程规模大,国内同类项目多,早期的电子计算程序多是围绕该领域开发的。乙烯装置主体包括石油裂解和气体分离两大部分。气体分离流程由一系列精馏塔组成,精馏塔的模拟计算是分析气体分离流程操作的重主要工具。

1973年中,上海设计院承担上海金山石化厂项目。乙烯成套装置从日本东洋工程公司引进,上海设计院代表上石化进行对外技术谈判及审核等筹建事项。这是我国引进的第一套裂解分离系统,设计院高度重视。工艺专业负责的是倪进方,一位资深而又能干的女工程师,是我方对外技术谈判的主将。她是当年徐以俊院长为了充实石油化工骨干实力从外地招募来的工艺专业人材。不过她可不是被”招降纳叛”的”右派”之类,她是国内50年代自己培养出来的高质素的知识分子。

倪进方,1957年毕业于华东化工学院。早年在上海的教会学校培成女中读初中,那当然是解放前的事了。后来在上海中学读高中,这都是上海的名校。除了有良好的教育基础之外,她从小就显示出对生活认真、喜欢思考、上进心强和倔强的个性,有点小资产阶级的气质。在中学时入了团,大学时入了党。是一位以建设国家为己任的,抱负崇高理想和激情奉献的,与新中国同步成长的知识分子。

倪进方与潘鸿,在设计院内不属同一科室。潘鸿在探索用矩阵法解决精馏塔问题之初,曾以此思路向院内的资深人士请教。得到的反应多是负面的,都说没有听说过精馏塔是这样算的。但当他为准备试算石油气分离精馏塔找到倪进方,告诉她要用新的算法计算精馏塔时,倪进方表现出很大的热情和浓厚的兴趣,提供了很多的实例数据。从此,他们的合作就越来越多了。其实,那时正是政治狂热的年代,批判崇洋媚外的杂音还是言犹在耳的。不过他们两人都不太顾及这些,在他们心中,紧跟化学工程的世界潮流才是自己的职责所在。

当年他们的电子计算水平仍低,不具备全流程系统计算的能力,但潘鸿自己建立的数学模型和编制的程序,已能对乙烯精馏的主要分离塔作多方案逐板计算。乙烯项目的技术谈判前,潘鸿就曾为倪进方计算过一批批的精馏塔数据,用作技术谈判的准备。

上海石化乙烯装置,日本是建造方,是卖方。中国是使用方,是买方。为了保证装置建成后能按合同要求生产出合格的产品,也就是为了保障买方的合法权益,在日方技术设计完成之后买卖双方须进行技术谈判,以确认装置技术之合理与可行。倪进方是工艺专业的中方谈判主将,为此做了大量的技术准备。

当时日方很看不起中国。日本是装置的设计者,日方技术人员大多认为,你们中国技术力量不行,建造不出这套装置,所以你们要向我们购买。既然你们技术不行,那你就只能听我的,谈判只不过是规定程序,走走过场而已。所以谈判中态度傲慢,对中方指出的设计缺陷多不肯修改,强词夺理,我方代表和他们谈判十分困难。

谈判进行了个多月,关键点难得进展。一天快下班,倪进方一脸凝重地来到潘鸿的办公桌前,谈起谈判的进展。说明天中午日本谈判人员就要走了,但是装置中的脱甲烷塔有一个关键点还没有谈下来。根据我们以前的计算,按照原来的设计,装置产出的乙烯可能会达不到纯度为99%以上的设计要求,必须作修改。但日方一直不肯按我们的要求修改设计,这样对我们日后生产会很不利。

倪进方问潘鸿,今晚能不能给她再算一批算例,她要把这个塔的修改前和修改后的多种操作情况下塔内各组分的分布变化情况都算出来,以便明天上午谈判时拿着计算结果向日方作最后争取。不用太多的解释,从倪的神情和语气中潘鸿已经明确知道这一计算的重要和必要。但是,计算所预约时间是一个星期前就排定了的(当时设计院自己没有计算机,须向华东计算所借用机器)。潘鸿随即拿起电话向计算所要时间,计算所同意破例在半夜12点给拨出半个钟。潘鸿回头要倪进方写下各算例所需的输入数据,说,明早上班前看结果。两人对这个晚上的计算都充满期待。

下班铃响了,潘鸿需抓紧时间按倪进方的要求准备输入用的数据。程序是多次使用过的,应不会有甚么问题。重要的是十来组的数据不能出差错。那时的电子计算机很老土,程序和数据都要经穿孔机制成纸带才能输入。数据纸带如果有错,输入就会不正常停机,得不出结果。需要立即找出纸带上的错处,重新打孔更正,才能继续计算。今晚时间一共只有半个钟,数据纸带一旦有错,在机房内是跟本不可能完成改错和重新计算全部作业的。因此,今晚上机,潘鸿只能命令自己做到万无一失。只能成功不许失败,不容许有半点差错。今晚若拿不出结果,就会前功尽弃,以前的努力都会白费了。

那段时间,潘鸿正是与后来的夫人在谈恋爱。那天正是他们约定会面的时间。下班后已没有办法通知她约会改期了。潘鸿只好带齐上机的数据用具赶去约会地点----复兴公园门口。7点钟见面,他到她的面前只简单地说了一句: “今晚不谈了,晚上要上机。” 也没有心思多作解释,说完就转身朝湖南路计算所方向走去。说实在,他当时真没有细看女友的表情,不知她是失望还是理解,因为他的注意力全都集中在晚上的计算上。

在计算所做好上机前的准备工作,已是11点多了。随后12时上机计算,天随人愿,一切顺利,半小时内计算完全部算例。核对了一下计算结果,应没问题。离开机房时,身体是疲倦的,而精神是兴奋的。返回宿舍,再整理计算结果,认定计算正常,应可放心。迷糊了一下,已快到上班时间了。

第二天清早,潘鸿提早来到办公室,倪进方也一早就到了。她看了一遍十多例的计算结果,说了一声:” 太好了!” 随即带好数据赶赴谈判现场。这一次,潘鸿体会到接力赛跑运动员在成功交棒后的那种喜悦与期待,这是在其他场合所感受不到的。



谈判桌上,倪进方又向日方代表提出脱甲烷塔的问题。日方对中方代表的执着感到惊讶,当他看到对方在桌上摊开一迭详尽的计算数据,十余例的精馏塔模拟结果,详细列出在各种设计条件下塔内每一层级的组分和温度分布。说明按原来设计塔的操作将难以保证分离要求,而修改后的操作才能保证产品的纯度达标。数据的详尽和准确令日方代表吃惊,他知道这必是采用当今世界上最先进的化学工程模拟计算技术计算出来的结果。其实他们东洋公司的设计部门也并未能完全掌握这一先进技术,他们靠的是美国Stone&Webster(S&W)公司。这家公司是专门做裂解分离技术的。他知道美国用的是轻石脑油,他们的设计都是以这一原料为依据的。如今我们用的是轻柴油,情况有所不同。我们的详细计算是以轻柴油原料为基准的,因而能够发现问题。我方指出,要保证装置产品乙烯的纯度,必须加大精馏塔的回流量,把回流比从原来的0.71增加到0.79以上。这样,就需要将制冷系统的电机从11000千瓦增加到14000千瓦。

东洋公司一向是以能引用S&W公司的先进技术而引以为傲的。如今中方竟能拿得出相似的计算,说明他们亦必已在这一先进技术领域取得突破,实力不容小觑。面对这些详尽的资料,他一时也无言以对。其实早在谈判之初,他就认识到中方这位女工程师指出的这个问题是对的,她所要求的设计修改是合理的,只不过是由于修改会增加设备制造成本,还有技术上的面子问题而不肯采纳罢了。面对这些数据,他增加了对眼前这位谈判对手的肯定,无论是她的敬业、执着、为国家的利益尽力的工作态度,还是她在技术上的质素与水平,都是值得尊敬的。终于,就在日方谈判人员返回日本前的最后一轮谈判上,在我们坚实的计算数据面前,日方终于同意按我方的要求修改设计。



这是一场技术的较量。能够以实力扳倒强手,是很值得欣慰的。这一较量的成功,体现了倪进方认真、执着、倔强的处事风格。



这个在对外谈判的最后关头以计算数据力挽狂澜的事例,后来传到了化工部规划设计院,启发了化工部领导。促使他们下决心拨款为几个主力设计院装备电子计算机,大力推广化工设计中电子计算机的应用,以及其后组织的化工过程模拟系统的攻关会战,对整个行业的技术水平的提高起了推动作用。


不久,医工设计院自己配备了电子计算机,工艺流程精细计算的探索得以蓬勃开展。倪进方和潘鸿的协作更趋紧密和默契。潘的注意力转向流程模拟系统结构的组建,倪是更详细地研究化学工程各模块数学模型中的细节问题。协同化工部组织主力设计院的化工过程模拟系统攻关会战。技术资料的共享,共同提高理念下的专题讨论、技术交流,攻克难题过程的集思广益、不分你我,使国内设计单位电子计算应用方面取得大面积的提高,也培育了一支高水平的人材队伍。



后来,倪进方离开设计院去华东化工学院任教。学校偏重理论,设计遵奉实践,两者有明显的差别。但以倪进方的专业功力和认真个性,她在这所国内著名的化工学府中很快就站稳脚跟,继而游刃有余、成绩斐然。她还继续她的石油气分离流程的研究。1992年研制成一套”烯烃节能分离技术”,开发了一套被行家称之为”倪-流程”的崭新的轻烃分离节能流程,荣获国家科技发明奖和教育部科技进步奖。还编写有《化工设计》、《化工过程设计》等多部专着,都是高校化工类专业学生及工程设计人员的重要参考书。

谈到倪进方得奖的”烯烃节能分离技术”,名字很是专业,外行人多不甚了了。而了解内情的技术行家感受就深刻得多。烯烃分离是一组多个精馏塔按先后次序排列的工艺流程,传统的轻烃分离流程,遵循的是顺序分离的原则。即先分离出最轻的甲烷,再分离出次轻之乙烯等等,余此类推。天经地义,也行之有效。但是在能量的利用上是否最合理,是否存在无功效的能量消耗,没有人想过这个问题。倪进方在熟谙分离技术的基础上,以女性特有的细心,看到了调整塔流程的顺序有可能节省能耗这一点。借助流程模拟系统,她认真对多种流程序列作比较计算,找到问题的症结,进而设计出带预分馏塔的新的烯烃分离流程,比常规流程节省能耗。

可是,要推出这样一个新流程,首先要通过业界崇洋和因循守旧这一个关口,特别是传统流程是已被国外权威机构所认定了的。更改流程就是要在工艺的核心部分动刀,谈何容易。在这里,倪进方对事业认真、执着、倔强的个性起了大的作用。她拿出虎口拔牙的气魄,找出传统流程存在的无效能耗,推出了石油气分离的节能新流程,并申请了专利。这,不从专业的难度计,单就处事的胆色和魄力看,都是很令人钦佩的。

她的努力很快得到业界的肯定。适逢上海石化公司40万吨乙烯扩建工程上马。这次提供装备的是世界上最权威的美国鲁姆斯公司。在技术谈判中,双方在传统流程和”倪-流程”之间作了详细比对,最终鲁姆斯公司承认”倪-流程”比之传统流程具有明显的节能效果,不得不购买倪进方的专利,采用能耗更低的新流程技术修改原先的设计。对于一个国际著名的大公司来说,对装置的核心部分修改设计不只是要付出多少专利费的问题,而是颜面尽失的问题。不到万不得已,不是新流程具有大而确定的节能优势,鲁姆斯公司是绝对不肯购买中国的专利的。



发明一项技术,申报专利并不难,难的是你的专利有人感兴趣。一项专利技术被缺乏技术力量的行业新手赏识也常见,但要被行业的龙头老大肯定就不那么容易,而要被像鲁姆斯公司这样的国际权威公司购买就难上加难了。倪进方的乙烯流程专利做到了这一点,这是很令人们骄傲的。倪进方是那一代化工设计人员的一个缩影。她是57年国内大学毕业的,虽然没有留学生、博士等光环,但她的技术功力是一流的。










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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
1992年研制成一套”烯烃节能分离技术”,开发了一套被行家称之为”倪-流程”的崭新的轻烃分离节能流程,荣获国家科技发明奖和教育部科技进步奖。


上海石化2号乙烯装置30万吨扩能到40万吨时,采用了该流程。
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金州化工厂乙烯技术比选.jpg
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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
化工冶金过程科研的回顾与思考许志宏访谈录_王淼.pdf (1.92 MB, 下载次数: 57)

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多谢分享,如果很标出修改过的地方为特别的颜色就更好了!
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和牛,多谢分享
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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
前事不忘,后事之师。
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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
科学还是第一生产力啊
[发帖际遇]: llzhao 发帖时在路边捡到 4 个 韶华币,偷偷放进了口袋. 幸运榜 / 衰神榜
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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
努力向前辈们学习
[发帖际遇]: jingwan1999 乐于助人,帮助不愿意过马路的老奶奶过马路,奖励 7 个 韶华币. 幸运榜 / 衰神榜
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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层
邓公的话没错,科学技术是第一生产力。
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晴明月是谁?为何老打劫我?
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