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變壓吸附技術領航者
北大先鋒建業20載紀實:讓變壓吸附技術為環保賦能
發布者:admin 2019-11-19 | 464

体育竞猜 一、創業之初,科技立足

19體育競猜年,時為北京大學化學院教授的謝有暢,在基礎研究中根據自發單層分散原理,研究開發出對一氧化碳有高選擇性的銅系吸附劑。這種新型銅系吸附劑,其吸附容量和選擇性大大高于文獻已報道的吸附劑,獲得了美國、加拿大及我國專利,被評價為已知的最好的一氧化碳吸附劑,1991年,高效一氧化碳吸附劑被評為國家級新產品。

謝有暢認為,化學是應用性很強的學科,必須將理論和實際緊密結合,才能對國家和社會產生效用價值。于是,謝有暢帶領研發團隊進行一氧化碳吸附劑的中試生產,在此期間,幾家著名的國際氣體公司關注到高效一氧化碳吸附劑,均表達了明確的合作意向,但在談判階段就遇到諸多問題難以合作。

謝有暢帶領研發團隊在吸附劑產業化的道路上拼搏了10多年之久,直到1999年,北京大學科技開發部和北大資源集團充分探討了吸附劑研發成果,雙方一拍即合,決定注資成立北京北大先鋒科技有限公司。1999年10月13日,在北京大學的支持和關注下,北大先鋒帶著全新的變壓吸附工藝,正式進軍氣體分離領域,歷經十年磨礪,終于揚起了風帆,駛向藍海。

實踐經驗證明,單純出售吸附劑很難與用戶的需求匹配,北大先鋒將公司業務方向轉變為做成套工程設備。這一重要決定徹底改變了公司未來的發展,也由此開始了北大先鋒人在變壓吸附技術工程化的探索。

在北大先鋒公司的奮力推動下,首先獲得氣體分離市場入場券的,是變壓吸附制氧技術。

体育竞猜 2000年的夏天,北大先鋒生產廠房里機器轟鳴,炎熱難耐,公司利用有限的條件資源,在VPSA制氧裝置的吸附塔內裝填了幾十噸吸附劑,反復調試后,終于建成了第一座變壓吸附制氧中試裝置,技術人員通過試驗數據的測算,首次提出了每立方米純氧電耗僅為0.35kwh的概念,相比于當時國內的變壓吸附制氧電耗標準0.46 kwh/Nm3,差距之大,高下立判。

這套每小時產氧量50立方米的制氧設備,在當年吸引了行業專家前來參觀。到場的研究人員發出這樣的驚嘆:50立方規模的制氧設備,竟可以做到如此小型化,這在當前是沒有過的!

經過2年的蟄伏,北大先鋒終于在2001年接到了第一個制氧訂單。從土建到裝填吸附劑,看似一切順利的背后卻暗藏著技術盲點,在設備開車3-4個小時后,由于氣體的強力沖刷,吸附塔內的吸附劑顆粒床層被瞬間掀翻。北大先鋒及時響應,技術負責人凌晨一點只身下塔,重新裝填吸附劑,但反復嘗試,屢屢失敗,問題比想象中更加嚴峻。謝有暢根據現場分析,從50立方規模放大到1000立方,這中間需要解決氣流分布的問題。

体育竞猜 對變壓吸附制氧設備而言,從傳統5A分子篩過渡到新型鋰基分子篩,如何掌握穩定的工藝是需要經驗積累的,而這一步試錯,恰恰促進了公司針對扁平化吸附床設置氣流分布器的工藝優化,成為公司在此后的市場競爭中,保證設備穩定運行的重要“武器”。

設備經改良優化后,順利出氧,客戶方的體驗前后經歷了霄壤之別,從設備出現重大問題,到不推脫、不欺騙,北大先鋒技術團隊的用心服務受到了肯定和贊賞。由此,雙方便埋下了一顆信任的種子,這顆種子會在10年之后,衡鋼建設全球首個高爐氣提純項目上開花結果。

2003年,適逢江蘇丹化集團要從半水煤氣中提純一氧化碳,期間負責人經多方考察,了解到北大先鋒的變壓吸附分離一氧化碳技術。蘇丹化集團的原料氣中氮氣成分高,如果使用5A分子篩的產品,一氧化碳收率不到60%,產品純度也無法保證,這顯然達不到他們的技術要求。幾翻討論之后,丹化負責人對時任北大先鋒總經理張佳平表示:這個項目只能用北大先鋒的CO分離技術。直接、高效,這是北大先鋒第一筆一氧化碳項目訂單体育竞猜的節奏,從此開啟了制氧和一氧化碳業務雙軌向前的新征程。

体育竞猜 一年后的夏天,暑氣漸盛,北大先鋒離開了資源東樓逼仄的環境,搬到了燕園大廈的舒適空間,與北大化學院研發實驗室隔街相對,往后十多年的驕人業績和創新成果都將從這里誕生。


二、夯實基礎,穩步發展

体育竞猜 2007年2月11日,距離春節還有7天,新年的氛圍彌漫在整個北京城,這天上午,人民大會堂內正在莊嚴宣布2005年度國家技術發明獎獲得者,謝有暢站上領獎臺,從溫家寶總理手中接過二等獎證書,二人激動地握手示意。高效一氧化碳分離技術經過工業實踐的敲打和論證,獲得了北京大學歷史上第一個國家級技術發明獎,縱觀整個氣體分離領域,能夠獲此殊榮的尚未有第二個。

2007年,國產高速動車組“和諧號”面世,城市間的互通節奏迎來新的加速度,這恰好為公司鋪開業務網絡提供了便利的軌道交通。正是在這一年,北大先鋒一舉中標上海金煤化工乙二醇配套項目体育竞猜這項合同額近2億元的綜合氣體項目,包括制氧、一氧化碳以及制氫業務,成為公司簽訂的單個最大金額項目合同。2009年12月,項目打通全流程,產出合格產品,也就在這個月,制氧業務單個項目同樣突破了歷史規模之最——公司與貴州開磷息烽合成氨公司順利簽訂每小時40700立方米的VPSA制氧項目合同。

体育竞猜 2009年的冬天寒冷刺骨,全球金融危機導致市場環境惡化,大量企業被金融海嘯吞噬。北大先鋒卻以昂首之姿,靜待春回。這一年公司訂單總額逼近3億元,躋身中國最專業的變壓吸附供應商之一,奠定了北大先鋒在行業的領導者地位。北大先鋒全體員工相聚在一起,在一浪接一浪的慶祝聲中,度過了公司的10歲生日……

体育竞猜 隨著變壓吸附制氧技術的廣泛應用,國內技術水平逐漸擁有國際競爭力,市場競爭開始加劇。公司以提升客戶體驗為目的,優化工藝設計和服務,走差異化競爭路線,這一戰略成功為企業帶來蓬勃發展的生機。

沃野千里的四川省輸送出了一大批變壓吸附企業,2012年,公司突破重圍,中標四川玻纖集團制氧裝置,與以往不同的是,這是公司簽署的第一個供氣業務。北大先鋒瞄準了特定需求的客戶群體,專門成立供氣公司,從只賣裝置變為兼賣氣體,從而將氣流化為現金流。

体育竞猜 降低能耗是體現制氧工藝先進性的重要指標,這甚至成為公司的立業之本,技術工程師對降低能耗的探索幾乎到了苛求的地步。面對行業指標趨同化、競爭白熱化的存量市場,公司成功開發出徑向床工藝,2012年11月,公司與林州光遠簽訂了第一套徑向床制氧設備合同,每立方米純氧電耗只有0.29kwh,比軸向床電耗降低了20%以上。


三、布局工業尾氣綜合利用

自創立起,北大先鋒就攜帶了天然的創新基因,是它決定了公司的發展命運。同樣是氣體分離,技術創新能夠為業務拓展提供更多可能性,這一思路投射到具體的經營策略上,就是開展工業尾氣利用。例如,鋼廠副產煤氣凈化后得到的高純度一氧化碳,可以成為碳一化工的原料,鋼化聯產,便是在這樣的產業背景下提出的。

体育竞猜 2012年,北大先鋒在華菱衡鋼建設的高爐煤氣提純一氧化碳設備一次開車投產,在這個項目中,一氧化碳沒有被化工合成,而是根據鋼廠需求替代天然氣使用,鋼化聯產只實現了前端;一年后,公司為新疆天業集團建設的電石尾氣提純一氧化碳裝置,用于合成乙二醇,鋼化聯產只實現了后端。而事實上,這是迄今為止全球僅有的高爐氣和電石尾氣提純一氧化碳工業裝置,這兩個項目是鋼化聯產思路下的階段性成果,它們像兩道曙光,投射在構建完整產業鏈的項目圖紙上。

在全國鋼鐵產能排名第三的鋼鐵大省山東,盤踞著22家鋼鐵企業,其中肥城市最大鋼企——石橫特鋼集團在2016年完成了阿斯德化工公司的產業兼并,形成了集鋼鐵、化工多產業鏈條于一體的超大型聯合企業,北大先鋒就是在等待這樣一個機會。2017年1月,公司在石橫特鋼廠區建設了一套轉爐氣提純一氧化碳裝置,產品氣通過13公里長度的地下管道,源源不斷地輸送至甲酸生產線。

一年后,在山西立恒集團的辦公樓內,北大先鋒簽署了第二個鋼化聯產項目合同。2018年是山西省“轉型項目建設年”,面對國家產業、環保政策的倒逼,立恒集團根據國家政策和省、市文件精神,按照“減量置換、裝備升級、環保優先”的原則,投資70多億元升級改造建設2座1860立方米高爐及配套2座150噸轉爐,以產能置換建設焦化二期170萬噸項目,新上30萬噸乙二醇聯產15萬噸LNG(液化天然氣)項目,全面推動傳統產業轉型升級。

立恒鋼鐵公司將轉爐氣提純CO,焦爐氣提純H2,得到的CO、H2產品作為乙二醇合成的原料氣,實現了鋼鐵向化工的延伸。乙二醇市場價格按照7500元/噸計算,30萬噸乙二醇的產值為22.5億元,每噸鋼鐵以3800元計算,則該項目相當于擴產了60萬噸鋼鐵產能產值。

北大先鋒猶如技藝精湛的縫紉師,巧用匠心,把鋼鐵和化工終于鉤織在了一起。2018年,北大先鋒“富含CO工業尾氣資源利用成套設備”,入選工信部印發的《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄》依托單位,北大先鋒成為本次目錄當中唯一入選的工業尾氣資源化利用技術依托單位,其先進性和創新性受到國家技術層面的認可,已具備大力推廣的硬性條件。

2019年3月,北大先鋒300多名員工齊聚召開年度工作總結大會,北大先鋒總經理唐偉公布上一年度公司售總額沖破6億元大關,再次超越歷史峰值,現場掌聲雷動。在不斷擴大氣體分離業務,努力開拓節能環保領域,推動產業融合的坎坷道路上,北大先鋒人有過迷惘,有過倦意,但從未有過放棄。

体育竞猜 2019年10月,北大先鋒迎來了公司成立20周年紀念日。這20年來,先鋒人破壁求新,激蕩建業,回望足跡,公司更加堅信,堅持實業、科技立足、著力創新、放眼世界,才能走向更遠,圓夢百年。20年征程,公司多元化業務布局,蓄勢待發,未來,在中國邁向制造強國的道路上,將凝聚著北大先鋒人的果敢和智慧,在氣體分離領域奏響專屬于北大先鋒的華彩樂章!


四、北大先鋒重點項目概覽

体育竞猜 2007年,10500 Nm3/h分離一氧化碳裝置在榆林開車成功,為當時全球最大規模。

2010年,當時中國出口規模最大的8000Nm3/h吸附制氧裝置,運往贊比亞。

2015年,中標四川中科玻璃2200/93制氧項目,實現了變壓吸附制氧技術首次在玻瓶生產領域的應用。

体育竞猜 2016年,與印度第一大鋼鐵公司簽約冶煉廠高爐升級改造合同,建設15000 Nm3/h制氧裝置,刷新全國最大出口規模記錄。

2017年,包頭華鼎銅業公司第4套VPSA制氧項目簽約,與公司建立了深厚的合作關系。

体育竞猜 2018年,第一套用于電爐煉鋼的VPSA制氧設備,在四川瀘州一次開車成功。

2018年,全球首個焦爐氣制乙二醇項目在內蒙開工北大先鋒配套建設PSA-CO、H2設備

2019年,安徽昊源化工集團乙二醇項目制氫設備投運,這是公司為煤制乙二醇項目建設的第33套變壓吸附裝置,已累計參與乙二醇項目超20個。

2019年10月,北大先鋒一舉中標全國首個荒煤氣制乙二醇項目,將建設全球最大的PSA-CO裝置,這也是首例荒煤氣分離提純一氧化碳裝置。

截止2019年,北大先鋒建設的變壓吸附氣體分離設備累計超過280套,成為世界級變壓体育竞猜吸附技術專業供應商。




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