青岛炼化炼油节能降碳典型经验做法
节能降碳改造案例之四
中国石化青岛炼油化工有限责任公司(简称“青岛炼化”)是国内首个单系列千万吨级新型炼厂,拥有1200万吨/年原油加工能力。
青岛炼化积极践行习近平生态文明思想,全面实施绿色企业行动计划,一步一个脚印走出了一条高效节能之路,吨油能耗指标从建厂之初的74千克标油/吨下降到56.05千克标油/吨,降幅达24%,连续9年蝉联国内原油加工行业能效“领跑者”标杆企业。按照全球炼油行业绩效评价方法,青岛炼化能效指标处于世界领先水平。
青岛炼化炼油装置节能降碳主要措施:
一是统筹全局,推进直供料管理
青岛炼化充分利用装置紧凑集中的特点,秉承整体能效最大化理念,突破装置区域管理的思维,把全厂作为一个生产车间看待。青岛炼化根据分子炼油理念,细化组分切割及流向,减少物料在系统中的循环,降低能源消耗;优化装置间原料互供,加氢处理装置成功实现了熄灭分馏炉仍维持正常运行的创举,在降低燃料消耗的同时,增加了高附加值产品收率,做到了一举多得。
系统优化推进直供料管理,使更多物料在上下游装置间不经过储存罐,既可减少冷却、加热用能,也同时降低油品输转用能与储存损耗,大大降低能耗水平。通过多年来的钻研攻关,目前青岛炼化装置直供料比例达到90%以上,在行业内保持领先。
青岛炼化以“蒸汽系统零排放”原则加强蒸汽系统整体优化。根据下游用户的需求,上游生产与之匹配的蒸汽,做到蒸汽用多少产多少,同时冷凝水也全部回收形成闭环,有效减少了物耗、能耗。
二是梯级利用,提高能源利用效率
青岛炼化本着对能源物料“区分品质管理、科学合理使用”原则,分系统对能源介质高质高用、低质低用,努力做到多次使用、充分利用,追求能效最大化,有效提高了能源利用效率。
精心分析论证改进工艺流程,青岛炼化将部分装置符合指标要求的外排含硫污水作为其他装置的注水,实现了含硫污水梯级利用。炼油二部产生的污水原来直接排进污水池。其实这些水的水质还是不错的,完全可以作为炼油一部的注水。于是,两个运行部的工程师一碰头,一条管线解决问题,投入几乎没有,仅此一项每年就综合节约新鲜水33000吨。此举不仅节约了水资源,而且让污水处理装置运行负荷降下来,节省了蒸汽和新鲜水用量。
根据凝结水水质及用户需求的不同,青岛炼化优化凝结水回收利用流程,由原来的统一回收冷却再生后重新加热作为除氧水,优化为将硫黄回收等装置的品质较高的凝结水直接作为对除氧水品质要求较低的装置低压汽包的上水,不但简化了回收流程,而且避免了凝结水先冷却再加热的能源消耗。
三是智能管控,优化工艺流程
在节能方面,青岛炼化通过一直以来的努力与累积,人工的潜力已经快被挖掘到极致,更多的则是通过智能化改造优化工艺流程,让炼化装置的效率最大化。
作为国家级两化深度融合示范企业,青岛炼化注重利用APC(先进过程控制系统)、DCS(分布式控制系统)、MES(生产制造执行系统)等智能化、自动化系统提升能源管理,实现了精细化运营管控,开发建设了能源管理监控平台,对各类能源消耗进行全方位实时监控,实现了“能流可视化、在线可优化”,为能源精细化利用提供了及时准确的决策依据,做到“说得清、管得住、省得下”。
APC的使用拓展是实现智能管控路径之一。通过APC等先进的控制手段,设定好参数,智能化的系统可自动优化、及时调整工艺流程。由于每个班组操作习惯不尽相同,APC避免了两个班交接时的生产波动。就拿加热炉来说,炉进料量及出炉温度直接决定了后续的运行参数,系统会自动调节燃气量等从而达到动态平衡,减少不必要的损耗。
在所有装置配备A PC基础上,青岛炼化率先实施“有效投用率”考核管理,利用装置动态控制模型,把最佳生产实践和自动化技术、信息技术有机结合,将装置操作从单参数调节过渡到多变量协调预估控制,以最优操作保障最优运行,做到了精准节能。
四是技术创新,提升装置能效
针对夏季重整压缩机耗汽量较大的情况,青岛炼化设备节能攻关组创造性的在装置不停工的情况下对空冷进行改造,更换全三维型高效节能风机叶片,并增加喷淋系统,有效降低了物料冷后温度,仅此一项使压缩机蒸汽耗量下降15吨/小时。
为了进一步提升能效,青岛炼化定期开展机泵能效分析,本着工艺优先、安全第一的原则,不断探讨分析。从全公司2000多台机泵中筛选出27台效率低下或高耗能的机泵进行节能改造。从选型、安装、操作等多方面综合因素出发,量体裁衣,针对每台泵实施不同的改造方案,确保改造后的经济性及运行可靠性。改造完成后的机泵运行稳定、可靠性提升,满足工艺需求,且节能效果显著,年节电达148.71万千瓦时。
在确保装置运行平稳的基础上,青岛炼化通过调研论证和自主开发,优选并实施了焦化装置的焦炭塔大吹器、焦化冷焦水回用改造、加氢处理增设新氢压缩机HydroCOM气量无极调节控制系统、罐区重油管线的热备用、酸性水串级利用、硫黄联合装置溶剂再生伞蒸烃回收利用、减压塔顶机械抽真空改造、离心压缩机3C控制系统改造、往复压缩机无级调量控制系统改造、重整装置四合一加热炉余热回收系统改造等100多个节能项目,累计节省费用超过1.2亿元、节能量超过88万吨标准煤。
五是渐进追赶,能效领跑行业
青岛炼化在节能减碳方面建立了一套反映企业不同阶段能源绩效的指标体系,将考核指标层层细化,分解到每一个岗位。借鉴先进经验,运用阶梯式跟踪学习机制,通过资料收集、分析比较,定准能效指标,每周讲评、每月考核、每季总结,把创造的高指标作为下一个周期“渐进追赶”的基准指标。
青岛炼化将节能降耗指标分解到运行部,运行部分解到班组,班组分解到岗位,将责任与压力层层传递,形成了“千斤重担众人挑”的局面。如今,青岛炼化每一名员工,在日常工作中都在想方设法节能,并养成了良好的节能习惯。如此周而复始,逐步形成了指标“渐进追赶”、能效“渐进提高”的管理模式。
(刘强)