在刚刚结束的2020年度国家科学技术奖励表彰大会上，中国化工装备所属企业天华院参研的“复杂原料百万吨级乙烯成套技术研发及工业应用”项目获国家科学技术进步一等奖。
石化工业是国民经济的支柱产业，乙烯工业是石化工业的基石，乙烯装置是乙烯工业的核心。世界上几乎70%以上的基本有机化工原料均源自于乙烯装置。其生产的三烯和副产三苯是最重要基本有机化工原料，其衍生品被广泛应用于各行各业，对经济民生具有非常重要的作用。
随着全球乙烯原料的多元化和轻质化发展趋势明显，特别是页岩气的成功开发，乙烯原料的选择更具多样性。目前，许多炼化一体化、煤/甲醇制烯烃项目和轻烃利用项目逐步实施，乙烯原料多元化进一步加深，各行业对乙烯的需求也始终保持一个稳定增长态势。因此，石化行业对乙烯裂解成套装置产能的要求变得更高，而乙烯产能也逐渐成石油化工发展水平的标志。
乙烯裂解炉是乙烯装置的龙头，急冷换热器系统和燃烧系统是乙烯裂解炉中的关键设备。为打造工艺先进、配套完整、具有竞争力的乙烯产业链，不断提升国内乙烯产能，天华院积极参与由中国石化主导的“复杂原料百万吨乙烯成套技术及工业应用”研发攻关项目，与其他9家研发单位共同组成研发团体开展研发。
天华院具体承担了裂解炉用“急冷换热器系统”和“燃烧系统”的研制和设计。在研发设计过程中，天华院研发人员充分发挥天华院在裂解炉用急冷系统和燃烧系统研发方面的技术优势，通过采用最先进的线性结构，使急冷换热器具有换热管管径大、质量流速低、阻力降小、出口温度低、蒸汽产量高、操作周期长等优点；采用燃料分级、烟气再循环技术，通过CFD分析和热态实验开发的低NOx燃烧器，满足裂解炉工艺和环保要求。
截至目前，天华院已开发出先进的线性急冷换热器500多台、新型大能力急冷换热器100多台、低NOx燃烧器2000多台，目前都已全部投入运行，广受用户好评。
应用了天华院设计的急冷换热器和燃烧器的乙烯裂解炉
据悉，该成果是一项在应用基础研究、高选择性裂解技术、高效分离技术、高效催化剂技术、绿色高效专项技术、重大装备设计与制造技术等领域实现了全面创新的新型技术成果。该项成果建立了完整的乙烯全流程研发平台、模型及数据库；开发了裂解、高效分离、新型催化剂及绿色高效的节能减排综合利用配套技术；设计、研制了大型裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机等重大装备。
该技术成果引领了乙烯技术持续创新，推动了乙烯产业及下游相关产业的快速发展，经济效益及社会效益十分显著。