青岛炼化:这样攀上世界之巅

   2013-07-03 中国化工报马守贵

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青岛炼化:这样攀上世界之巅

 
——2012年度能效领跑者企业调研报告之一

 


图为蓝天碧海环抱的青岛炼化公司全景。


    近年来,我国原油加工规模不断扩大,形成了多个千万吨原油加工基地。由于原油加工投资大、能耗高,因此谁能成为原油加工行业的能效领跑者格外引人关注。随着2012年度石化行业能效领跑者名单揭晓,这一“桂冠”最终被中国石化青岛炼油化工有限责任公司(以下简称青岛炼化)摘得。


  一串串数字让青岛炼化实至名归:
  炼油综合能耗设计值为74千克标油/吨;
  2008年建成投产当年炼油综合能耗下降为71.94千克标油/吨;
  2009年炼油综合能耗下降为64.9千克标油/吨,单因耗能7.22;
  2010年炼油综合能耗下降为59.14千克标油/吨,单因耗能7.056;
  2011年炼油综合能耗下降为57.06千克标油/吨,单因耗能7.014;
  2012年炼油综合能耗下降为56.72千克标油/吨,单因耗能6.87;
  2013年,企业还在追求更低、更先进的炼油综合能耗能效目标;
  ……


  短短5年时间,青岛炼化的炼油综合能耗大幅下降了26%,炼油能效进入了世界炼油行业的领跑者行列。青岛炼化的炼油综合能耗年年降、月月降,有什么秘诀?

  
  世界最高水平曾被疑
  
  
  青岛炼化大炼油项目是国家批准建设的第一个单系列千万吨级炼油项目,总投资超百亿元,由中国石化采用自有技术,自主设计、建设和管理,设备国产化率达96%。每年可加工进口原油超过1000万吨,主要产品是汽、煤、柴成品油和其他各类石化产品,成品油质量全部达到国家现行清洁油品标准。


  “我们这套项目的最初炼油综合能耗设计值其实是82千克标油/吨,这是当时炼油行业的正常水平。但在我们看来,作为我国最新的大型炼油装置,不能以这样的普通标准要求自己,应该以更高的水准来带动全行业能耗水平的提升。”青岛炼化副总经理胡正海这样告诉记者。就这样,从设计阶段起,这套大炼油装置就开始了节能降耗的漫漫征途。通过一系列设计优化,综合炼油能耗的设计值定格在74千克标油/吨。


  2006年5月,青岛大炼油项目开工建设;2008年5月24日打通全部流程,彼时,新华社正式对外宣布,中国石化青岛大炼油项目投入商业运行。


  对于一套刚刚投产的大型炼油厂来说,2008年的主要任务就是确保装置的平稳运行。在达到这一目标的情况下,到2008年12月,综合炼油能耗就已经下降到了72.19千克标油/吨。


  2011年,所罗门公司评价全球主要炼油企业的能效指标时,惊奇地发现中国石化的一家炼油企业——青岛炼化异军突起,能效指标(*能量密度指数EII,该指标是一种国际通用的能量利用效率的指标,数值越低,说明能效越高)排在全球第一位,并曾一度对数据的准确性表示怀疑。但在系统内专家组进行现场调研后,留下的只有佩服和赞叹。
  
  
  高效管理是节能之源
  
  
  胡正海表示,对于新建的大型炼油企业来说,技术节能固然是节能降耗的主要手段,但要做好技术节能,企业管理理念和管理制度的保障是前提。“对于我们企业来说,在节能降耗上的贡献,管理和技术可以做到三七开。”胡正海说。


  新,是青岛炼化在节能降耗工作上可以节节进步的先天优势。一是生产厂区设备布局新,各装置之间布局紧凑整齐,这可以大大降低节能改造的成本;二是管理机制新,扁平化的组织结构使得节能降耗工作效率较高,基层好的节能降耗建议可以迅速到达公司决策层,公司决策层的节能降耗指令也能够第一时间在一线车间、岗位得到准确实施。青岛炼化目前拥有常减压蒸馏、催化裂化、连续重整、延迟焦化、加氢处理、加氢裂化等20套工艺生产装置,配套建设动力锅炉和发电机组、污水处理厂等公用工程,而目前在职员工只有600多名,这在全国千万吨级的炼油企业是很少见的。青岛炼化的高效管理由此可见一斑。


  胡正海表示,完善的制度加上严格的考核,为节能工作有效开展提供了可靠保障。青岛炼化领导层非常注重节能管理制度体系的建设,强化对节能工作的领导,积极开展创新型节能管理工作。目前青岛炼化已形成以比学赶帮超、创建燃动模型、技术培训、节能优化培训、节能服务、经验交流为主体的节能工作体系模式,用科学的管理机制确保节能降耗工作的有效开展。


  信息化管理也使得主管生产的生产技术管理部部长钟湘生的工作更加有效和便捷。他指着电脑屏幕上密密麻麻的数据告诉记者:“我们自己开发的这套能耗数据收集监测软件系统(MES)给我的工作带来了很大便利。在我这台电脑上,我随时都能看到全厂每一段工艺上的实时能耗、物耗数据,对每台设备的工作情况我都了如指掌。每天我都时不时地刷新一下数据,如果某一项数据超过设定值,就会以红色字体显示出来,马上我就给相关岗位的负责人打电话询问原因。发现异常情况,就会立即解决。”就因为有了这套系统,让钟湘生在应对公司领导的查询时也应对自如。在一次公司的月度例行会议上,面对领导对上个月某一段时间的能耗波动询问原因时,钟湘生很快就说出了相关的生产数据和原因分析。在大家还在疑惑他怎能这么快就准确找出问题时,他说全厂的每一段工艺、每一个装置的生产情况、相关数据都了然于胸,哪段时间、哪台装置出现过什么异常都可以信手拈来。


  钟湘生告诉记者,在装置初始运行阶段,也许在一个节点上采取措施就能节能一大块,而在生产进入长时间稳定运行状态之后,节能就必须在精细管理上下功夫,这样才能挖掘出每一分节能的潜力。


  记者在钟湘生的办公室看到一份生产技术管理部编写的《装置氮气用量细化分解及潜力分析》材料,材料中对青岛炼化各个单元低压氮气的每一个具体使用点进行了细化分解分析。数据显示,全厂氮气用量为3725标准立方米/小时,每天消耗90000标准立方米左右。其中设备用氮占69%,工艺用氮占28%,临时用氮占3%。由此可见,节约氮气的潜力关键在于设备。


  找到了潜力所在,也就相当于牵住了“牛鼻子”。他们将加氢裂化和柴油加氢装置注水罐的补压用氮气改造为瓦斯气,同事对火炬水封罐进行技术改造,一系列措施,使得全厂节约氮气150标准立方米/小时左右 。


  “在企业节能工作逐步深入后,每节能一分都需要付出更多的努力。不积跬步无以至千里,今后的节能就要细致到每一个岗位每一台设备,能省的绝不多用。作为管理者来说,要站在装置全局的高度系统性地挖掘每一个可能的节能环节。”钟湘生说。


  在装置投产之初,胡正海曾给大家提出一个目标:要在1年时间内把全厂炼油综合能耗从74千克标油/吨降到65千克标油/吨。这一目标曾被很多人认为太过大胆,有“冒进”之嫌。而实际上,通过高效的高层决策和精细化管理,实现这一目标仅用了不到1年的时间。
 


公司职工十分注重平时管理,杜绝跑冒滴漏。


  技术创新敢啃硬骨头
  
  
  “通过管理节能,对‘扫浮财’很有效,可以有效根除跑冒滴漏这样明显增加能耗的现象。而要实现进一步的、更大的节能,就必须靠技术进步,我们称之为‘啃骨头’。”胡正海说。在达到第一阶段的节能目标后,他再次提出了一个更加令人倍感压力的“啃骨头”目标:炼油综合能耗要从65千克标油/吨降到55千克标油/吨。而这只能通过持续的技术创新来实现。


  在整洁的装置区,除了隆隆的机泵声,记者几乎感觉不到过去所熟悉的炼油企业所特有的刺鼻的油气味、呲呲喷出的白色蒸汽等,跑冒滴漏在青岛炼化这样的现代大型企业已经无迹可寻。而就在这错综复杂而又井然有序的装置群中,处处都有青岛炼化的节能杰作。


  胡正海告诉记者,通过全厂装置的优化提高能效来达到系统节能的目的非常关键。基层生产单元按照公司提高能效的整体思路,优化精馏塔操作,减少组分在装置间的循环达到提高能效的目的。如优化延迟焦化装置吸收稳定系统操作参数,降低焦化汽油中轻烃组分含量,可减少轻烃组分在焦化和柴油加氢装置之间的重复循环量20吨/小时。利用软件模拟技术对装置进行优化,找出装置制约瓶颈和最优化的运行条件,使装置始终处于能效最优的状态。如对重整装置预加氢分馏塔的模拟优化,将塔的控制压力降低50%,回流比降低25%,使该塔能耗大幅下降40%。


  蒸汽消耗是石油化工企业的主要能耗之一。据钟湘生介绍,过去,青岛炼化的汽轮机蒸汽耗量较大,存在背压蒸汽过剩,进而造成能源浪费的情况。围绕提高汽轮机效率,青岛炼化技术团队展开科研技术攻关,通过提高中压蒸汽管网压力,降低低压蒸汽管网压力。通过这些措施,汽轮机透平效率平均提高了2个单位,中压蒸汽消耗降低了35吨/小时左右,避免了低压蒸汽过剩放空。


  青岛炼化还对加热炉余热回收系统操作进行了优化,以实现能量回收利用。常减压、焦化加热炉排烟温度被控制在110℃以下,氧含量控制在1.5%左右,这使加热炉热效率保持在94%以上。催化烟气余热回收利用改造项目则是加大了省煤段换热面积,使余热锅炉排烟温度从195℃降低至136℃,这使得装置能耗直接降低了1.67千克标油/吨。


  热量传递在石化企业生产中无时无刻不在,物料的进入和排出都不断进行着加热、冷却的过程,在这类过程中如何充分利用热量、避免热量的损失成为节能降耗的重要领域之一。钟湘生告诉记者:“影响能耗最大的环节主要集中在能量的转化、利用和回收三个环节,加工过程中我们通过开展生产工艺过程的优化节能、装置间物料高度热联合、低温余热的回收利用、储运和蒸汽动力系统优化、氢气系统优化、实施技术创新等一系列技改措施来大幅度降低能源消耗。”


  采取直供料方式实现节能在青岛炼化已经成为普及科目。青岛炼化充分发挥新建炼油企业规模集中的优势,多角度采取热联合直供料的方式有效地降低了装置能耗。“目前青岛炼化的装置热供料比例达到90%以上,在国内炼油企业排名前列。”钟湘生说。我们不妨直观了解一下青岛炼化直供料的好处:减压渣油直供延迟焦化,直供温度提高到170℃;焦化蜡油直供加氢处理,直供温度由33℃提高到80℃。


  “采取直供料方式,通俗地说,就是不让物料走弯路,而是通过最短、最便捷的途径进入下一道工艺流程,这就最大程度地避免了物料在流转过程中的热量损失,降低了对蒸汽负荷的需求。”加氢单元主任穆海涛这样跟记者解释。
  
  
  千斤重担众人挑
  
  
  “我们每一个班组、每一个人的节能习惯都是在平时的工作中积累养成的,不需要公司领导强压任务,而是每个人自觉的行动。因为每一个班组当班期间的能耗数据都是通过信息化手段实时记录的,公平而且准确。哪一个班组当班期间的能耗是高还是低,一目了然,能耗低的按公司规定是有奖励的。涉及到自身的经济利益,每个人都在日常工作中想方设法地节能,甚至可以细致到少开一分钟照明灯。”正在常减压单元外操值班室的当班班长匡荣祺这样告诉记者。


  在提高员工的节能降耗意识方面,青岛炼化注重“硬件和软件同时抓”,将传统做法与现代信息技术相结合。传统的现场跑冒滴漏查找与消除管理是日常的定期工作,在此基础上,利用现代信息化平台,将原来每月一次的能耗统计计算上升为实时计算、实时展示、每班评比,极大的提高了岗位人员的节能降耗意识。


  各装置还积极开展班组节能降耗竞赛活动,通过与行业先进能耗水平比、与装置历史最优工况比,结合装置实际运行情况,认真讨论制定能耗分解指标,并将指标按岗位进行分解落实,将责任与指标落实到班组及岗位,压力层层传递,形成了“千斤重担众人挑”的局面,用有效的奖惩机制充分调动了员工节能降耗的积极性。


  “节能优化工作是一项系统工程,涉及到生产工艺过程以及管理活动中的方方面面,公司近几年来在节能方面取得的成绩与全体员工的共同参与和努力是分不开的。”胡正海说。


  “我们的节能工作成效已经在业内得到很大的关注,很多兄弟单位都到我们这儿来取经。他们对照自己企业的生产装置,紧紧盯着青岛炼化对应的每一套装置、每一台设备是如何节能的,只要可行,立即就在自己企业实施。这帮助了很多企业在节能降耗上大步前进,取得了非常好的成效。当然我们也经常派人到其他单位观摩学习,只要对我们节能降耗有利的,我们都会采纳吸收。这样才能推动我们整个炼油行业的进步。”胡正海如是说。

 

图为公司职工精心操作保障装置平稳运行。 (图片由企业提供)

 
 
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