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青萍之末 起于蜀境——中国天然气净化工业发展60年记
2025年06月23日 20:39 来源:中新网四川 编辑:曹惠君

  中新网四川新闻6月23日电   题:青萍之末 起于蜀境——中国天然气净化工业发展60年记

  作者 彭烟霏

  仲夏时节,重庆市綦江区篆塘镇。远山如黛,涧水若蓝。

  我们一行人不顾旅途劳顿,爬上一处山坡,伫立于一块石匾前。石匾上镌刻着“石油沟气矿东溪脱硫车间装置旧址”,落款是“天然气净化总厂2023年11月立”。

  石匾的后方,是中国石油工程建设有限公司西南分公司(原石油工业部四川设计院,以下简称“西南院”)主导设计的我国首列天然气脱硫装置,自1965年投运以来,经改造已运行整整60年。

  天然气并非开采出来就能使用,需将其中的硫化氢等杂质脱除后方可利用。而其所含的硫化氢等有毒有害物质一旦泄漏,不仅会造成环境污染,而且会极大威胁人的生命健康安全——天然气净化工业由此而生。

  我国首列天然气脱硫装置的设计、建造,以及西南院在天然气净化之路上的不断探索和进取,是我国天然气净化工业60年来发展历程的一个生动缩影,无疑具有标本意义。

我国首列天然气脱硫装置——东溪脱硫装置。上官昌淮 摄

  石油沟往事

  在四川巴县(今重庆市巴南区),有一个叫石油沟的地方。

  石油沟这个名字,早在清朝末年就有确切的记载。从巴县安澜镇出发,沿着一条近10公里长的峡谷前行,两侧茂林修竹。在靠近水口庙的谷口,可见一个一米见方的土池冒着乌黑的原油,每天能流出几十公斤,石油沟之名由此而来。

  在抗战大后方巴县,巴1井于1937年10月28日开钻。1939年11月25日,巴1井钻至井深1402.2米,喜获工业气流,随即完钻。这是中国利用旋转式钻机打出的第一口天然气井,也是当时中国最深的一口天然气井。

  在抗日战争的硝烟中拼凑出的2部钻机,一部留在巴县石油沟,一部远走玉门石油河。这一南一北,一沟一河,皆成石油圣地。

  巴1井虽然没找到石油,却发现了天然气。在日寇封锁中国沿海港口、国内油气极度短缺的艰难时期,巴1井产出的天然气,为抗战大后方提供了最为宝贵的能源支撑:在烽火连天的岁月里,巴1井产出的天然气不仅鼓舞着民众的抗战信心,也承载着国家、民族的希望。

  气脉如国脉。中国天然气工业起步伊始,就与国家、民族的命运紧密相连。

  新中国成立后,被接管的四川油矿探勘处改称石油沟区队,隶属于川南矿务局,区队机关就设在安澜镇,石油人称其为烟坡。1955年,石油沟区队改名为石油沟气矿,隶属于四川石油勘探局。1978年,石油沟气矿改名为四川石油管理局川东矿区。

  在这之前,石油沟一直是川东油气勘探开发的主战场。

  1954年,巴4井开钻,它是四川盆地第一口百万立方米级气井。

  1957年,巴9井在钻进过程中发生井喷并起火,中苏双方技术人员采用爆炸灭火法,利用爆炸产生的冲击波成功将大火扑灭,为油气井灭火提供了新的思路。

  石油人虽然在勘探开发石油沟的过程中遭遇过坎坷,却陆续发现了丰富的天然气资源。后来,石油人又在綦江东溪、篆塘一带发现了东溪气田,并于1965年在此建成我国首列天然气脱硫装置——日处理能力约15万立方米的东溪脱硫装置。

  东溪初试刀

  1965年冬,位于渝黔边地的东溪脱硫装置运行投产了。东溪脱硫装置成功解决了酸性天然气的净化难题,不仅保障了川渝地区工业与民用燃气安全,而且开创了我国天然气净化技术自主研发的先河。

  我国首列天然气脱硫装置为什么会选择建在东溪气田?因为当时石油人对石油沟气矿的勘探开发就集中在这片区域,四川盆地首口百万立方米级气井也是在东溪气田打出的,且含硫量较高——这就为建造东溪脱硫装置奠定了相应的物质基础。

  1963年,国内第一条大口径、长距离天然气输送管道——巴渝输气管道建成。天然气从巴县输出,经马羊站输往重庆九宫庙站,为重庆钢铁厂供气。在输气的过程中,人们发现管道被腐蚀了,于是,建造天然气脱硫装置被提上了日程。

  据时任石油工业部四川设计院副院长曹润苍介绍,1965年,四川设计院脱硫攻关队在綦江东溪、长寿新市和威远布局,就是为了解决天然气脱硫难题。

  四川设计院脱硫攻关队在长寿新市的新1井和威远气田的威2井,建了天然气脱硫装置进行试验。新1井那列装置如今还在,日处理天然气约1万立方米。边恕修作为脱硫攻关队的技术负责人,彼时常驻东溪。

  边恕修是1958年川中石油大会战时从玉门油田来到四川的,也是四川设计院首批员工中的一员。当时,他虽然只有30来岁,但已是经验丰富的技术专家了。1964年,接到四川设计院安排的任务后,他二话不说,打起背包直奔东溪脱硫装置建造现场。

  据边恕修回忆,脱硫装置的工艺并不复杂,只是国内此前没有建造过,既没有设备,也没有可供参考的数据。四川石油管理局对此事非常重视,组建了以四川设计院、西南油气田天然气研究院的人员为主力的脱硫攻关队。脱硫攻关队一边做试验,一边进行设计,摸着石头过河,终于取得了进展。

  1965年,盛炳林从北京石油学院毕业后,被分配到四川设计院。他来成都报到后,立即奔赴新1井做天然气脱硫试验,为东溪脱硫装置的建造铺路。

  盛炳林回忆道,作为实习生,他那时什么都干。白天和工人们一起拧螺丝、抬管线、爬分离塔,晚上做试验,设计各种设备。“那时候我还年轻,也不觉得工作有这么多苦!”

  在新1井和威2井进行天然气脱硫试验后,脱硫攻关队终于获得了相关数据,掌握了操作方法。随后,脱硫攻关队全体人员集中到东溪脱硫装置施工现场。据盛炳林回忆,当他们被一辆解放牌卡车拉到篆塘后,发现施工现场虽是一派繁忙有序、热火朝天的景象,却没有一个住处,几十个人只好在生产队的粮仓里打地铺。彼时已是冬季,山里的寒气冻得人瑟瑟发抖。

  1965年12月,东溪脱硫装置正式投运。1978年,全国科学大会在北京召开,天然气脱硫和硫黄回收的科研攻关项目获得了全国科学大会奖——这是对脱硫攻关队全体人员辛勤付出的最高褒奖。

  后来,边恕修担任四川设计院二室副主任工程师,主持过多个大型科研项目,参与制定过多部天然气脱硫标准。其中4部是原石油工业部标准,1部是国家标准——这5部标准是总结我国成立以来我国天然气工业发展的实践经验,是对气田设计工作的规范,也是建设气田的指导性文件。

塔里木乙烷回收工程。西南院 供图

  星辰与大海

  1965年初,石油工业部决定将四川设计院划归四川石油管理局。就在东溪脱硫装置设计完成几个月后,石油工业部在四川组织了第二次石油会战,史称“红村会战”,石油会战者喊出“一切为了70亿,一切为了找油田”的钢铁誓言。这场会战最重要的成果就是发现了威远气田,探明天然气地质储量达400亿立方米,是我国成立后发现的第一个大型整装气田。

  彼时,四川设计院的精兵强将和四川石油管理局机关都搬到了威远。前者落脚于威远越溪镇,四川石油管理局机关驻扎在威远曹家山,脱硫攻关队全体人员则从篆塘开赴威远麻柳山。石油人在那里建成了威远脱硫一厂,这是真正意义上的工业化天然气脱硫厂。建设东溪脱硫装置形成的设计理念、运行工序、操作流程,在麻柳山得以推广。

  从此,四川设计院开始拥抱属于自己的星辰与大海。

  按照曹润苍的说法,西南院的发展历程,大致可分为三个阶段:1958年至1988年为创业期,1988年至2000年为成长期,2001年重组后为发展期。

  在创业期,他们承担了四川各油气田几乎所有天然气净化项目的设计工作,包括卧龙河引进分厂项目、四川盆地“六五”天然气配套工程等项目。

  在成长期,他们承担了渠县天然气净化厂、长寿天然气净化厂等中低含硫项目的设计工作,开发了具有国际先进水平、节能效果明显的系列脱硫工艺,首次将单列装置的天然气处理能力提高至每日400万立方米,并大幅提高了硫黄回收率。

  历经多次专业化重组后,如今的西南院以“精于天然气、奋进新能源、服务全球化”为发展理念,致力于为全球客户提供油气田地面工程建设全套解决方案,先后主编、参编国家及行业标准280余项,取得科研成果800余项、专有专利技术279项,荣获省部级以上奖励及荣誉620项,业务涵盖油气田地面工程、长输管道、天然气处理等领域,累计参与完成长北气田、长岭气田、西气东输、中缅管道等国内外重点工程1.2万余项,在中亚、中东、东南亚、非洲、美洲等国际市场积累了丰富的海外项目设计经验,是中国天然气地面建设行业当之无愧的核心标准制定者和技术领跑者。

  问鼎龙王庙

  从1958年川中石油大会战开始,驻川石油企业和石油人就坚定执着地将寻找大场面、建设大气田作为使命,倾尽深情。

  安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏位于四川盆地中部,地跨四川省、重庆市。2012年9月,中国石油西南油气田公司组织钻探磨溪8井,发现气藏。此后,地质研究、物探、钻井等勘探作业相继展开,探明天然气地质储量4403.83亿立方米,为国内最大的单体海相碳酸盐岩整装气藏。

  与此同时,与之配套的年处理能力100亿立方米的天然气净化装置也进入了设计阶段,西南院所有员工将无悔的忠诚、硬朗的作风、顽强的意志融入龙王庙组气藏每一列天然气净化装置的设计之中。

  将时间的指针拨回2013年。彼时,龙王庙组气藏还处于试采阶段,老磨溪天然气净化厂也迎来了改造。硫黄成型存储车间将被拆除,同时新建一列日处理能力达300万立方米的天然气净化装置。甲方要求当年设计、当年施工,当年9月30日投产。

  时间紧,任务重,西南院接到任务后,安排刘俊组建集设计、采购、施工于一体的项目团队立即投入工作。

  老磨溪天然气净化厂始建于20世纪90年代,日处理天然气约50万立方米。如果按照常规方式,先做好设计,再拆卸老装置,进行基建施工、安装设备,然后投运,根本不可能按期完工,唯有创新这一条路可走。

  据刘俊介绍,2012年,中国石油第四次标准化推进会在成都召开。会上,西南院提出“橇装化建站、模块化建厂”的全新理念,这一理念不仅得到了与会代表的认可,还被刘俊所在的项目团队应用于实践。

  老磨溪天然气净化厂建在山顶。刘俊带领团队打破惯例,让老厂继续生产,在老厂旁边的空地上设计了新的天然气净化装置。土建施工的同时,在异地建造新装置的模块,等土建工程完工后,直接将新装置的模块安装到位。

磨溪天然气净化厂。西南院 供图

  刘俊说,这叫陆上可拆卸模块,将单个模块的重量控制在70吨以内,主要是为了满足运输要求。模块化建厂的最大优势是,不仅能与土建工程同步开工,还能消除在生产厂区动火带来的安全隐患,由此完成了国内首个模块化建造天然气净化装置的工程。

  随后,模块化建厂的理念被应用于龙王庙组气藏的天然气净化装置和中国石油工程建设有限公司承建的国内外项目中。刘俊说,国外一些项目,社会依托差、安全风险高,施工现场所需的很多原材料都得从国内运过去。而采用在国内预制模块的方式,既能节约运输成本,又能减少海外项目施工现场的人员数量。

  2014年4月,远在土库曼斯坦南约洛坦项目的蒲远洋被西南院征召回国。能为龙王庙组气藏的天然气净化装置建设出一份力,他觉得自己是幸运的。身为项目经理的蒲远洋暗自发誓,一定要把这个项目打造成精品工程。

  这是西南院模块化建厂的2.0版,工序成熟、流程清晰。蒲远洋和同事们殚精竭虑,按照标准化设计、工厂化预制、模块化施工、机械化作业、信息化管理等要求,把这个项目做成了一个涉及全业务链的系统工程。以往项目建设中设计、采购、施工各自为战的局面被彻底打破,形成了“你中有我、我中有你、相融共通”的新局面。

  龙王庙组气藏的天然气净化装置占地面积少,如果按照传统设计理念,让每一列装置自成一体,单从空间上讲就绝无可能。他们采用联合式布局、模块化建厂的方式,让以往分离的区域变得有机统一,既节约了用地,也使厂区更加紧凑、美观,彰显出独特的工业美学。

  2014年8月29日,龙王庙组气藏的首列天然气净化装置成功投产,来自寒武纪的清洁能源突破地壳束缚,走进千家万户。次年10月,应用多项自主创新技术的7列天然气净化装置全面建成投产,年产能可满足3000余万户家庭、近1亿人1年的用气需求,并且实现了生产废水全部回收再利用,硫黄回收率达99.8%,为国内最高水平。

  从服务中国石油西南油气田公司,到参与全国13个主力气区建设,再到走向海外30余个国家和地区,西南院在实践中不断创新,彰显了在天然气净化领域的技术优势。

  挺进“深冷”

  天然气深冷分离,是指利用天然气中各组分沸点的差异,在高压下对天然气进行降温处理,并通过闪蒸分离回收某些组分。工业上通常将低于零下153摄氏度至零下53摄氏度的温度区间,称为“深冷”。

  2025年5月,日处理能力600万立方米的盐亭天然气处理厂进入最后的调试阶段。盐亭天然气处理厂是国内技术路线最长、工况最复杂、产品种类最多的天然气全链条多工况深冷工程,也是中国石油西南油气田天然气上产500亿的“压舱石”工程。

鸟瞰盐亭天然气气处理厂。西南院 供图

  西南院盐亭项目副经理刘顺剑总是处于忙碌之中,一台笔记本电脑几乎从不离手。2010年,刘顺剑硕士毕业。进入西南院后,他作为设计人员,先后参与过西藏、湖北等地的液化天然气项目。得知盐亭天然气处理厂项目上马的消息后,他格外激动,因为他就是盐亭人。

  1982年出生的刘顺剑,大学前的时光都是在家乡度过的。后来,他到远方求学,在异乡工作、生活,与家乡相伴的日子渐渐少了,这令他更加思念家乡的亲人、山水,乃至一草一木。当得知家乡要建天然气处理厂时,他怎能不激动?学有所成,回报乡梓,体现的是中国人自古有之的家国情怀。此后,刘顺剑将全部精力融入盐亭天然气处理厂的设计工作中。

  盐亭项目经理周璇走路快、说话快、干事快,是一个“像风一样的女子”。2017年至2022年,她参与了中国石油集团4项深冷重点工程。特别是参与建设塔里木油田天然气乙烷回收工程时,她担任项目副经理兼设计负责人。没有成熟的技术可供借鉴,也没有已建项目可供参考,这对于一个才参加工作5年的姑娘来说,压力可想而知。

  “真正的大国重器,一定要掌握在自己手里。核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。”西南院决定成立攻关团队,开发自己的工艺包。西南院现任总工程师、时任深冷室主任蒲黎明担任攻关团队的牵头人,周璇负责工艺包中最重要的主体工艺路线设计和能量优化研究等工作。

  经过攻关团队近一年的不懈努力,我国首套具有自主知识产权的“100亿立方米/年天然气乙烷回收工艺包”由此诞生。

  开发工艺包期间,周璇风里来、雨里去,工作生活两不误。

  西南院还有一个好传统,即设计人员可以心无旁骛地做科研项目。目前,西南院已拥有一支60多人、国内一流的深冷设计团队。

  西南院总经理杜通林在谈及西南院的发展历程和发展理念时说,之所以能做到近70年心无旁骛地谋发展,就在于无论遇到多大困难,西南院人始终坚守初心,将目光聚焦于天然气业务,用卓越的技术和极致的追求,去把握每一次机会,为油气田企业提供更优质服务和更多更好解决方案,助力中国石油加快建设世界一流企业进程。(完)

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