Principales logros científicos y tecnológicos de Shi Mingxian

A medida que la calidad del aceite de alimentación del craqueo catalítico aumenta y se deteriora, los requisitos para el rendimiento de triple rotación catalítica son cada vez mayores. Por lo tanto, bajo la dirección de Shi Mingxian, el equipo de investigación desarrolló tubos ciclónicos de alta eficiencia PDC y PSC actualizados, elevando el rendimiento del ciclón triple a un nuevo nivel. Cuando se utilizó por primera vez en la planta petroquímica general de Luoyang en 1994, mostró un rendimiento excelente. Básicamente, en los gases de combustión a alta temperatura a la salida del separador ciclónico de tres etapas no hay partículas finas de más de 7 a 8 micrones y la concentración de polvo cae por debajo de 100 mg/m3. Se ha promovido y aplicado ampliamente desde 1995, y hasta el momento se han promovido más de 1.000 conjuntos. Esta tecnología ganó el tercer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de Sinopec Group Corporation en 1996 y el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico del Ministerio de Educación en 1999.

Aunque la tecnología de separación ciclónica es una tecnología tradicional común con una historia de 100 años, parece tener una estructura simple. Sin embargo, debido a la complejidad y variabilidad del flujo tridimensional y la separación interna de fases gas-sólido, aún no se ha formado un conjunto de teorías y métodos de diseño universales y maduros, especialmente a altas temperaturas y altas concentraciones, lo cual es más difícil. Todos los países deben establecer tecnología de seguridad patentada basada en la experiencia.

La unidad de craqueo catalítico, el principal equipo de la industria de refinación de petróleo de mi país, ha experimentado un desarrollo creativo desde su aparición en 1964. Sin embargo, el separador ciclónico de alta temperatura, uno de los equipos clave relacionados con el material. y el consumo de energía de la unidad, siempre ha preocupado a la gente. Sin su propia tecnología de diseño, su uso será sencillo, lo que resultará en un alto consumo de la unidad a largo plazo.

La práctica común en el extranjero es mejorar la estructura del separador ciclónico para mejorar su rendimiento. Pero a altas temperaturas y altas concentraciones, es un gran problema mejorar su rendimiento bajo la premisa de mantener la estructura lo más simple posible. Después de años de investigación teórica y análisis experimental resumido de separadores ciclónicos multifásicos, Shi Mingxian cree que la forma de resolver el problema puede residir en una "combinación optimizada de dimensiones". Sobre la base de un estudio cuidadoso de las reglas cambiantes del campo de flujo y el campo de concentración en el separador ciclónico, propuso por primera vez una nueva visión de que hay tres eslabones débiles en el separador ciclónico: anillo de ceniza superior, flujo de cortocircuito y retromezcla de la tolva de cenizas, y con base en la teoría y en la práctica, se resumió la influencia del tamaño del separador ciclónico y las condiciones de operación en estos eslabones débiles, y se creó un nuevo "método de diseño combinado de optimización de la clasificación del tamaño del separador ciclónico" y se creó un software de cálculo de diseño de ingeniería. compilado. En la reunión de evaluación fue reconocido unánimemente como "el primero de su tipo en el país y en el extranjero". Desde entonces, China cuenta por primera vez con su propia "tecnología de diseño de separador ciclónico de alta temperatura y craqueo catalítico". El separador ciclónico de alta eficiencia tipo fotovoltaico diseñado por él fue adoptado por casi todas las refinerías nacionales en sólo ocho años, resolviendo por completo el problema de las unidades de craqueo catalítico y promoviendo la formación de un conjunto único de tecnologías nacionales de craqueo catalítico en China. Esta tecnología ganó el primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de China Petroleum & Chemical Corporation en 1990 y el segundo premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico en 1991.

Hasta ahora, se han promovido y aplicado más de 1.000 ciclones fotovoltaicos de alta eficiencia, ahorrando al país aproximadamente 150 millones de yuanes cada año.

La tecnología de producción de acrilonitrilo ha estado monopolizada durante mucho tiempo por las patentes de grandes empresas extranjeras y el precio es extremadamente alto. Para ello, China ha gastado muchas divisas. Para romper este monopolio, Sinopec ha hecho arduos esfuerzos y ha logrado grandes avances en sus temas centrales: la tecnología de catalizadores y reactores. Sin embargo, el separador ciclónico de tres etapas en el reactor no ha sido resuelto. En 1996, Sinopec entregó esta tarea a Shi Mingxian. Confió en sus profundas habilidades técnicas en la separación de ciclones para guiar a los profesores jóvenes. En menos de un año, demostró a partir de cálculos teóricos y experimentos comparativos a gran escala que su separador ciclónico fotovoltaico era ligeramente mejor en rendimiento que productos extranjeros similares. Luego tomó otro año desarrollar la "Tecnología de separación ciclónica de dos etapas de la serie de acrilonitrilo", única en el mundo.

En aquel momento, Estados Unidos anunció el desarrollo de una nueva tecnología en serie de dos etapas sólo dos años antes de lo que lo hizo. Sin embargo, todavía había tres en cada grupo y el espacio ocupado del reactor no se redujo. mucho. El equipo de investigación científica de Shi Mingxian desarrolló una serie de uno, con solo dos en cada grupo, lo que puede reducir el espacio ocupado en un 30%. Esto significa que cuando un reactor necesita aumentar la producción en un 30%, no estará restringido por el ciclón separador, creando condiciones muy favorables para la expansión y eficiencia de la unidad de acrilonitrilo. Este logro se ha verificado en plantas petroquímicas como Anniversary, Gaoqiao y Qilu, y se ha reducido significativamente el consumo de catalizadores muy caros.

La unidad de craqueo catalítico es la fuerza principal de la producción de refinación de petróleo, y el sistema de elevador-sedimentador es su corazón. Contiene muchas cuestiones técnicas, una de las cuales preocupa mucho a la gente es cómo lograr una separación gas-sólido rápida y eficiente, una extracción rápida de petróleo y gas y una extracción eficiente del catalizador en la salida del tubo ascendente. El equipo de investigación científica dirigido por Shi Mingxian vio la necesidad de producción. A partir de 1995, desarrolló tres conjuntos de nuevas tecnologías con sus propias patentes durante tres años consecutivos: Hilado de lana con decapado con vapor plegado (FSC), Hilado rápido Vortex (VQS), y Circular Steam Spinning Mejora la puntuación de velocidad (conocida como CSC). Las dos primeras tecnologías se han aplicado con éxito en plantas de producción, con una relación producción-inversión cercana a 10, lo que ha producido importantes beneficios económicos. Además, desempeñaron un papel muy importante en el nuevo proceso de "Craqueo Catalítico de Residuo Reducido All-Daqing" y ganaron un lugar valioso en la feroz competencia con las grandes empresas extranjeras.

La combustión limpia y eficiente de carbón para la generación de energía es una tecnología de alta tecnología desarrollada internacionalmente y uno de los proyectos científicos y tecnológicos clave de mi país en el siglo XXI. Entre ellos, la generación de energía de ciclo combinado de combustión en lecho fluidizado presurizado (PFBC) y la generación de energía de ciclo combinado de gasificación integrada de carbón (IGCC) son las dos direcciones principales, las cuales necesitan con urgencia equipos de separación de gas-sólido de alta temperatura confiables y eficientes. Se trata de una tarea muy difícil y hasta ahora ningún país ha superado plenamente la prueba. A mediados de la década de 1980, Shi Mingxian dirigió un equipo de investigación para participar en la investigación de tecnología PFBC dirigida por la Universidad del Sureste. Según las condiciones nacionales, planean proceder en dos fases. La primera etapa elimina partículas finas de 7 a 8 micras y la concentración de polvo es inferior a 150 mg/Nm3. En 1993, se desarrolló con éxito el pequeño separador ciclónico de alta eficiencia y múltiples tubos tipo DTC, y una prueba de modelo térmico pequeño demostró que se puede lograr este indicador. Luego se construyó una central eléctrica piloto de 15 Mwe en la mina de carbón Jiawang en Xuzhou. La segunda etapa consiste en superar el filtro cerámico de alta temperatura y el equipo de investigación se concentra en desarrollar un nuevo sistema de limpieza por retrolavado por impulsos, potente y eficiente.