能效水效勇当先,绿色能源促双碳:中国石化青岛炼油化工有限责任公司 ——中国工业碳达峰优秀企业系列报道四十二

2023-12-07 15:42          3214次阅读


为深入贯彻落实党中央、国务院关于“做好碳达峰、碳中和工作”的决策部署,经报国家碳达峰碳中和工作领导小组办公室有关领导同志后,中国工业经济联合会自2022年起,从遴选示范、调查研究和宣传培育三个维度开展中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,找出并宣传推广企业优秀成果与案例,助力工业领域更好地开展碳达峰和高质量发展工作。

根据工作计划,中国工业经济联合会将在有关部委、部分地方政府和行业组织的支持下,持续做好中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,到2025年累计找出300家,到2030年累计找出1000家中国工业碳达峰“领跑者”企业。其中,在2022年已经发布的42家首届“领跑者”企业基础上,今年10月已确定60余家2023中国工业碳达峰“领跑者”企业名单,将于2024年1月14日在安徽省合肥市举办的第二届中国工业碳达峰论坛上发布。

现将调研过程中了解到的一些优秀企业成果和案例进行系列报道,为各地方、行业、企业做好工业碳达峰工作,实现工业绿色低碳转型和工业高质量发展提供参考借鉴。


中国石化青岛炼油化工有限责任公司(以下简称“青岛炼化公司”)成立于2004年,是中国石化、山东省、青岛市共同出资设立的特大型石油化工联合企业。青岛炼化公司1000万吨/年大炼油项目是二十一世纪我国批准建设的第一个单系列千万吨炼油项目,是中国石化调整国内炼化产业布局、打造环渤海湾炼化产业集群的重大战略项目,2008年6月建成投产。

目前,青岛炼化公司原油综合配套加工能力达到1200万吨/年,拥有常减压、催化裂化、连续重整、加氢裂化、延迟焦化等22套生产装置及相应储运和公用工程配套设施,全厂采用集散控制系统,设一个中央控制室。加工原油全部为进口,年产汽煤柴成品油800多万吨,液化气、石油焦、聚丙烯、苯乙烯、混苯、硫黄等各类石化产品200多万吨,产品主要通过海运和管道出厂,部分由公路、铁路出厂,车用汽柴油质量全部达到国六标准。

多年来,青岛炼化公司持续推进技术进步和精益管理,炼油综合竞争力达到亚太领先水平。自2008年投产以来,青岛炼化公司累计加工原油1.6亿吨,实现产值7000多亿元,上缴税费1400多亿元。公司被国家人社部和国务院国资委联合授予“中央企业先进集体”荣誉称号,连续11年蝉联中国石油和化学工业联合会发布的“能效领跑者标杆企业”榜首,连续3年获评中国石油和化学工业联合会发布的“水效领跑者标杆企业”,连续7年被国务院国资委评为“能效最优企业”,4次获评工信部“重点用能行业能效领跑者”,并获得我国首批“石油和化工行业绿色工厂”“国家级工业化与信息化深度融合示范企业”。《青岛炼化公司“渐进追赶”能源管理模式》经国家发改委推荐获选国际能效合作伙伴关系的国际“双十佳”最佳节能实践。

一、完善节能低碳体系建设

青岛炼化公司高度重视节能低碳体系建设工作,2014年成立碳资产管理领导小组、2021年成立碳达峰碳中和领导小组,公司董事长作为第一负责人推进碳达峰碳中和工作。青岛炼化公司针对碳排放管理建立了一系列制度和程序文件,每年组织开展节能降碳管理评审,全面分析总结前一年的管理状况,制定年度目标、绩效参数和管理实施方案;按月动态跟踪执行情况,及时发现问题并制定相应的改进措施;利用信息系统,实时监控和动态优化蒸汽、氮气、水、燃料、氢气等能源系统的运行;制定工艺指标优化控制值,提高装置平稳、高效运行水平。借助公司内外审核和专业检查,强化检查与考核力度,不断挖掘节能降碳潜力。及时跟踪行业最优的装置运行水平,结合装置运行的历史最优及前一季度的实际运行状况,制定动态滚动的考核指标,实行“确保”“力争”和“奋斗”三档进行递进的考核方式。实时收集先进企业的指标资料,及时跟进、对标分析,制定动态追赶目标,通过渐进式跟踪学习,促进公司绿色降碳水平不断提高。

 

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图1:青岛炼化公司生产区一角


二、持续提升能源利用效率

近些年,青岛炼化公司累计投入节能改造费用2.5亿元,先后实施了减压塔顶机械抽真空、循环水整体节能优化、高温管线保温节能改造、重整四合一炉节能改造、催化烟机叶片改造、重整装置进料换热器改造等100多项节能技改项目,能源利用效率提升了25%以上,每年节能约5.4万吨标煤。其中,采用马刀型叶片技术对催化烟机进行改造,每年节电超过2400万千瓦时;采用两段预热、铸铁式预热器技术的重整四合一炉余热回收系统,实现了排烟温度低于90℃;采用“纳米气凝胶+硅酸铝”复合保温材料,更新4000米中、低压蒸汽管道保温,每年可减少12.13万吉焦散热损失。

青岛炼化公司实行多项举措,提高水资源利用率。将高含盐污水回用到动力中心烟气脱硫和焦化装置除焦池中,每小时节约新鲜水40吨;使用市政中水替代部分新鲜水,替代率超过50%,化学水站周期制水量增加15倍,酸碱消耗减少93%,外排污水减少90%;加强地管查漏工作,工业水漏损每小时减少40吨;通过污水监控池回收利用雨水,年回收超过10万吨;对水冷器进行了循环水串联改造,每小时节约循环水约1000吨。

青岛炼化公司大力开展区域优化,装置间直供料率提高至84%以上;通过蒸汽系统管网提中压、降低压,降低发电机组的蒸汽消耗,优化蒸汽系统平衡,实现蒸汽的外供创效;通过采取调整吸收稳定操作、用含氢尾气替代天然气作为制氢原料等多项措施,对瓦斯和氢气系统进行大优化;通过加强管理,优化火炬系统,实现气柜瓦斯全部回收。同时,也关注周边资源,加强合作,将其他企业的化工副产氢气引入公司,降低了企业运行成本,从而实现了能源消耗的“减法”,经济效益的“加法”。

 

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图2:青岛炼化公司重整装置进料换热器改造


三、加大绿色能源供给能力

青岛炼化公司近两年先后实施了屋顶分布式光伏发电项目、停车场顶棚光伏发电项目,有效利用公司办公楼、消防队、中控室、配电室以及停车场等超过15000平方米的面积,每年发电235万千瓦时,实现了办公绿电全覆盖。目前,青岛炼化公司正积极推进光伏发电二期项目建设,项目建成后,年发电量将超过1000万千瓦时。同时,青岛炼化公司主动开展电力市场“绿电”交易政策研究,积极协调交易中心、售电公司、新能源发电企业,每年购买“绿电”500万千瓦时,成为山东省首批参加绿色电力市场交易和获得绿色电力消费凭证的企业之一,获得山东省2022年首批“绿电”试点交易资质单位。

 

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图3:青岛炼化公司分布式光伏发电停车场


四、开展全过程生产运行优化

青岛炼化公司组建了生产优化团队,应用炼油全流程优化机理模型常态化开展生产运行、节能降碳方面的优化方案测算。目前,会使用模拟优化软件成为装置工艺技术工程师的基本技能,每年从单装置操作优化、多装置协同优化以及蒸汽、瓦斯和氢气系统优化等方面开展60多个优化方案的测算和实施,促进装置各项技术指标持续提升。青岛炼化公司炼油专业达标竞赛连续9年保持中国石化集团公司第1名,每年近一半装置进入集团公司同类装置竞赛前3名。

致力于调整优化炼油产品结构,青岛炼化贴近市场灵活调整柴汽比,增产适销增效产品。其加大“分子”炼油、“组分”炼油力度的调整方案,实时优化了物料流向和装置加工负荷,通过实施“以柴油加氢装置为支点,借延迟焦化装置余热反向传递给常减压装置产汽外供”的全局优化方案,不仅解决装置现场冬季防冻凝“长冒汽”问题,还产生蒸汽3-5t/h供系统管网使用。

 

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图4:青岛炼化公司中央控制室


此外,受益于“推动炼油向化工转、化工向材料转、材料向高端转”的发展思路,青岛炼化公司聚焦“油转化”“油转特”,积极开发了90号沥青、丙丁共聚等新产品,发泡剂、苯乙烯、碳十重芳烃等高附加值产品同比产量大增,向价值链高端迈进。

五、部署氢能资源基地建设

氢能作为燃料具有清洁、高效、绿色、零碳、储能等优点,其经济价值和战略意义引起世界各国高度关注。2022年3月,国家《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》发布,首次明确了氢能的战略定位,即氢能是未来国家能源体系的组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。

推动氢能产业的发展对我国交通、工业、能源等主要领域的降碳非常重要,更是后续碳中和阶段的重要路径之一。推动光伏、风电等绿色电力系统发展,构建以新能源为主体的新型电力系统,是碳达峰、碳中和的核心任务,而绿氢可实现绿电的储存和运输,“双碳”目标下,绿氢具有其他能源产品无法替代的作用。它既有调节周期长、储能容量大的优势,又可解决可再生能源消纳难题;在难以通过电气化实现深度脱碳的钢铁、化工等工业领域,绿氢是切实可行的降碳技术,也是“双碳”目标、能源革命的驱动力。

中国石化加快构建“一基两翼三新”产业格局,抢抓氢能发展的重大战略机遇,把氢能作为公司新能源业务的主要发展方向,逐步培育并壮大中国石化氢能产供销一体化产业链,拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站,推进打造中国第一氢能公司。中国石化成立新能源研究所,搭建了氢气纯化、电解水制氢和燃料电池技术研发平台,承担科技部重点研发项目——燃料电池车用氢气纯化技术研究,开发了炼厂副产氢生产燃料电池级氢气专用吸附剂。成功开发电解水制氢专用铂碳阴极催化剂和铱系阳极催化剂,完成专利网布局,并利用自主研发的催化剂装配15千瓦级质子交换膜电解水制氢装置,能效指标达到国内领先水平。

在中国石化、青岛市的大力支持下,2021年,青岛炼化公司实现青岛市第一车燃料电池用氢气产品出厂,同年建成投用青岛氢能资源基地项目(被列为山东省“十四五”氢能产业重大示范试点项目),让“青岛的车用上青岛的氢”;在青岛市氢能产业链工作专班的号召下,青岛炼化公司与青岛市五家氢能产业链关键节点企业签订《青岛市氢能产业创新发展联合实施战略合作协议》,共同推进城市氢能产业高质量发展;联合青岛市本土氢能企业成功开发第一台国内最大规模2000m³/h加氢母站用压缩机,进一步扩大氢气充装能力,为青岛市氢能产业发展奠定了坚实的基础。

 

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图5:车辆在青岛炼化公司供氢中心进行氢气充装


当前,青岛炼化公司联合国内氢能权威研究机构,正积极推进管道低成本输氢直达加氢站、光伏发电、绿电制绿氢等项目,打造绿氢“产研加一体化示范园”。充分依托“临厂建站、管道供氢、低价加氢”的理念和区位优势,为城市提供低价、便捷、高效的氢气供应平台;建设光伏发电,绿电制绿氢项目,打造青岛市绿氢基地,实现“双碳”目标下的绿色发展。

六、大力推进结构转型

青岛炼化公司始终坚持“节能、绿色、低碳”的发展理念,结合实际研究提出通过实施安全、环保项目,延长产业链,打造新能源新材料基地,提高公司综合竞争力。近几年,在功能性膜料、医卫无纺布、透明注塑料上开展布局,在高端材料替代进口方面打下了坚实基础,不仅实现了进口替代,还通过了欧洲无纺布联盟的认证,向全球第二大无纺布制造商供应原料。

青岛炼化公司作为高端化工产业链“链主”企业,始终坚持“安全、环保”绿色发展理念,以科技创新为动力,加快新旧动能转换,激活发展新动能。为实现“双碳”目标下的绿色低碳转型发展,青岛炼化公司深入贯彻中国石化构建“一基两翼三新”产业格局,研究提出通过实施安全隐患治理、环保提升项目,全力打造新能源新材料产业基地,构建炼化新格局。目前正在有序推进液化气安全提升项目建设,统筹谋划中国石化在青岛地区产业新布局,打造发展新动能,助力企业高质量发展及“双碳”目标的实现。

七、打造数智化绿色低碳工厂

近年来,石化行业数字化、智能化改革突飞猛进。青岛炼化公司紧随行业浪潮,坚持将信息化作为企业的内生发展要素,着力推进数据、技术、业务流程、组织结构的互动创新和持续优化,不断打造信息化环境下的新型能力,深化信息化与生产紧密融合,推动企业绿色低碳高质量可持续发展。

2022年,青岛炼化公司打造的“数字化生产运营管控能力”顺利通过信息化和工业化融合管理体系认证,取得AAA级评定证书,成为石化行业首批获得AAA级认证的企业。两化融合管理体系是一套企业可参照执行的数字化转型方法体系,也是我国首个覆盖两化融合全局、全要素、全过程的管理体系标准。该体系可以保障企业战略、业务、技术、管理等统筹推进,促进贯标咨询、解决方案、评定等服务市场生态良性运转,其评定结果被作为评判企业综合发展潜力的重要依据。2023年,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、国务院国资委、市场监管总局为贯彻落实《“十四五”智能制造发展规划》,联合开展智能制造试点示范行动,在各行业、各领域选树一批排头兵企业,青岛炼化公司“5G+工业互联网赋能炼化企业安全生产”场景成功获评智能制造试点示范行动优秀场景案例。

 

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图6:智能巡检机器人在青岛炼化公司巡检


作为能源化工生产企业,青岛炼化公司将深入贯彻习近平生态文明建设思想和能源安全新战略,切实肩负起国民经济支柱和保障能源供应的责任,积极推进结构调整和高质量发展,为服务国家和地方经济社会发展以及碳达峰碳中和目标的实现做出新的更大贡献。

 

联系人:中国工业碳达峰项目组

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