图为中国石化青岛炼油化工有限责任公司全景。
6月，在中国石油和化学工业联合会发布的2014石油和化工能效领跑者名单上，青岛炼化又一次以单因能耗6.77千克标油/吨·因数、吨原油加工量用电量54.8千瓦时荣登原油加工领域的榜首，这已经是青岛炼化连续第三年摘得桂冠。
能效提升不仅是企业降本增效的有效途径之一，更是保护环境、坚持可持续发展的一份社会责任。作为我国批准建设的首个单系列千万吨级现代化炼厂，青岛炼化凭借仅仅600多名员工的不懈努力，将智能化、精细化、高效化持续渗透到生产管理的每一个角落，不断将新技术、新工艺与现有条件相融合，创造了炼油行业节能降耗、提质增效的一个又一个奇迹。然而，青岛炼化是如何将节能降耗这样一项纷繁复杂的工作做得井井有条，还做成领跑者?记者走进了这座炼厂，在一线操作工、单元负责人、管理人员的口中，答案渐渐清晰。
智能工厂 精准节能
青岛炼化采用能源管理模块、生产运营与经营管理监控分析系统平台等对全厂能耗状况进行实时监控。通过按工艺介质，按装置对日能耗、年累计能耗、去年同期能耗、本期能耗年度指标、同期间差异对比等进行展示分析和监控，实现了数据由人工收集统计向系统实时监控分析的工作模式转变，为能源利用的精细化管理提供了更及时、全面、准确的决策依据。
先进控制系统是利用装置动态控制模型，把最佳生产实践和自动化技术、信息技术有机结合起来，将装置操作从单参数调节过渡到多变量协调预估控制，实现装置平稳运行和“卡边”操作。青岛炼化正是利用APC(先进控制系统)、DCS(分布式控制系统)、MES(生产制造执行系统)等智能化、自动化的控制系统，解放人工、物尽其用，向智能工厂迈进。
“在节能方面，通过一直以来的努力与累积，人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。”青岛炼化发展计划部主管李子涛如是说。
青岛炼化信息管理中心专家房晓峰向记者介绍了青岛炼化目前使用的智能控制系统。“APC肩负生产装置自动调节的重任，可根据生产需要，动态调节阀门开度、进料量等，进行‘卡边’操作，实现装置运行效益最大化，把装置的节能潜力最大限度挖掘出来。其前端采集在线仪表的数据，如温度、压力、流量、产品质量等，即收集来自DCS的数据信息，经过模型分析得到最佳工况下的运行条件，并据此自动调节装置。简单的说，这些自动化系统就好像开车时用到的定速巡航功能，达到平稳运行的同时更加省油。”房晓峰说。
APC的使用拓展是实现智能工厂路径之一。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。”房晓峰说。
据房晓峰介绍，现在全厂共有11套装置使用APC，与PLC不同的是，APC可进行预先调节。油品在进入加热炉前，系统会捕获到上一段管线中流量、温度、压力等数据，同时根据装置换热后所要达到的温度及时调整，既提高了加热炉的热效率，也保证后续装置的平稳运行。
任务到人 高效管理
在设备升级、技改技措等节能主力军已经走在前面之后，吃干榨尽就要依靠管理。
“工作会主动来找你，并出现在待办事项中。”房晓峰一边给记者展示手机上的提醒信息一边说，“需要及时处理的工作，会以短信的形式发到相关人员的手机上，超时没完成会再次提醒，而第三次提醒将会同时发到上级领导的手机上。”这些短信是由与生产装备连接的智能系统自动触发的，被称为BMP工作流管理，通过遍及全厂的传感器，探测可能的风险，这无疑大幅提高了工作效率。
而“蒸汽系统零排放”则是通过管理手段节能降耗的又一重要举措。房晓峰告诉记者，蒸汽用多少，产多少，根据下游用户的使用，上游生产与之匹配的蒸汽，冷凝水也全部回收形成闭环，减少了物耗、能耗，消灭了“小白龙”。
在被问及能效工作的成功经验时，青岛炼化生产技术管理部工艺技术组主任王寿璋这样总结道：“首先，工厂的初期设计给能效先进水平奠定了一定的基础，尤其是针对装置分布等进行了系统化设计，同时，还要具备先进的管理水平和较高的员工素质。”
“公司给部门定指标，部门给单元定指标，单元给班组定指标。” 青岛炼化加氢单元技术员姚立松说。
姚立松告诉记者，一方面，公司利用实时监测、统计工具对班组能效进行统计，持续开展班组能效竞赛活动，各班组会自发的完成节能指标，把该省的省下来;另一方面，中石化总部组织的同类装置竞赛，持续激励装置节能管理工作，推进装置不断向新的目标迈进。
李子涛表示，员工均可根据实际情况进行节能降耗立项。在立项系统中核算预期节能量，由单元主管、主管部门、公司领导等逐层审批，完成立项后委托设计单位进行初步设计，并组织相关单位、单元、职能部门审查方案，决定项目是否实施。其中压缩机无级调量节电项目就是通过立项完成的，即根据使用需要调节设备的输出功率，单台设备的改造需100多万元，一年就可以回收成本。
四年一修 不断挖潜
记者来到青岛炼化时正值其大修期间，相关负责人告诉记者大型炼厂的“四年一修”在业内是一次壮举，也是国内首次，所以必须采取从严的管理手段，增加管理人员现场巡检频次，确保装置运行末期安全生产。
据青岛炼化党群工作部部长杨春强介绍，这次大修中要实施的技术改造项目就有三四十个，投资约两亿元。利用这次大修的机会，青岛炼化将对装置四年运行中发现的一些值得改进之处，以及在对同类装置数据调研的基础上，实施一些改造项目，其中就有不少与节能降耗相关。
王寿璋介绍说，本次大修以设备检修为契机，同步实施多项节能优化造措施，其中一项是着力于加热炉热量回收及效率提升。将几台排烟温度在160-170℃的加热炉进行改造，更换空气预热器，采用先进的能量回收设施，使排烟温度降低至110℃左右。
事实上，节能降耗工作也存在一些制约因素，如受到投入成本的限制、油品质量指标不断升级等影响，同时还要考虑安全风险在可控范围。对此，王寿璋表示，在环保、安全标准日趋严格的今天，青岛炼化的能效水平仍处于业内领先。
装置节能降耗的潜力也在一步步地被操作人员挖掘。姚立松向记者介绍了加氢单元的两项节能技措：一是新氢压缩机加装无级调量系统后，加氢装置每年能够节约电力成本60万-70万元;二是原设计煤油加氢使用的氢气是冷却后的，通过提出立项、实施技措，直接使用未冷却的热氢气，避免了重复冷却、加热的耗能过程。
据姚立松介绍，对装置设计参数的操作优化，是提高装置运行水平的重要手段。以蜡油加氢装置为例，摸索最佳循环氢量，节约能耗并保证长周期运转至关重要。一台设计能力为10000转/分钟的循环机，进汽量为35吨/小时，经过工艺改进、优化操作已经达到7000转/分钟、耗汽量降至21吨/小时，几乎达到了该设备的运行极限。这种改进的过程十分漫长，既要保障安全运行，又要进一步摸索最优条件。
节能主要采取新技术、新工艺、新设备、新材料等，而单套装置节能并不代表能耗降低，甚至有可能带来整体能耗的升高，因此，需要在全厂层面进行统筹。
“我们在平常全厂生产优化节能的基础上，对装置边边角角的节能管理也高度重视。就保温材料而言，通常在连接部位热损失较大，而连接处的重叠设计和在内层使用反射材料可使保温层厚度减小为普通保温棉的三分之一，散热面积大大降低，外壁温度由60℃降至30℃。诸如此类对生产没有影响、投资小的节能项目具有很大的推广价值。”青岛炼化发展计划部专家郑海说。
图为青岛炼化生产调度室。
严格核算 追求极致
“班组经济核算是中石化的传家宝。”杨春强这样说。
财务是节能降耗的最前端，为了让生产一线的操作人员了解自己能够为班组、为工厂做出多少贡献，把能效倍增发挥到极致，青岛炼化采取班组经济核算的办法，就是把抽象的数据指标转化为实实在在的操作人员能够看到的效益。
“在向镇海炼化学习的基础上，我们自行开发了班组经济核算系统，能结算出每个班组的物料、能源等消耗情况。操作精细的班组会脱颖而出，同时也有助于先进经验的推广。如重整单元含有制氢、重整、苯抽提等多套装置，我们把班组经济核算细化到每个装置，每天把能耗数据抓取出来，转化成价值，与投入、产出一起计算出装置的整体效益。”青岛炼化财务管理部主管步晓兵说，这种量化的、数字化的管理模式，不仅便于各单元的班组能耗考核，还能分析出能耗变化的原因是产品产量变化还是操作习惯形成的。
“管理方面，在装置流程的基础上我们制定了标准化生产操作技术文件，确保每个操作的标准化，把浪费降低到最小;利用密布在几乎全部装置上的智能系统，核算各个班组的生产状况，形成良好的劳动竞赛氛围，并在此过程中提出改进的方法。技术方面，则通过持续的技改技措项目提升能效。”青岛炼化苯乙烯单元技术员袁淑华说。
经过多年的探索与积累，青岛炼化的EII(能量密度指数)为62.7，不仅在中国石化系统保持领先，而且在所罗门公司全球炼油行业绩效评价体系中已处于世界领先水平。而这一指数世界领先标准为70，数值越低说明炼厂能源利用水平越高。
未来青岛炼化还要开展循环水系统合同能源管理项目，建设能源管理信息系统。能源管理信息系统将整合全厂的蒸汽管网，把相关的基础参数放入模型中，模拟出该条管线的流速、保温等是否合理，通过与实际情况对比分析出整改的方向。该系统能够实时对能源流进行监控，在收集海量数据的基础上找到最佳运行工况。王寿璋向记者透露，目前该项目正在建设中，预计大修之后就能投用。
“低温综合利用也是接下来的目标之一。”郑海介绍说，一般空冷机将蒸汽冷却至40℃左右，冷却过程中的热量可以利用，加上100-150℃的工艺凝结水、冷渣器热水等低温水，可以利用这两部分热能发电。其回收周期较长，预计投用后每年可节约标煤7931.7吨，但其优势是可以大幅减少碳排放，预计投用后每年可减排二氧化碳约1.8万吨，一旦征收碳税，该项目将带来较大的收益。
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