青島煉化:這樣攀上世界之巔
——2012年度能效領(lǐng)跑者企業(yè)調(diào)研報(bào)告之一
圖為藍(lán)天碧海環(huán)抱的青島煉化公司全景。
近年來(lái),我國(guó)原油加工規(guī)模不斷擴(kuò)大,形成了多個(gè)千萬(wàn)噸原油加工基地。由于原油加工投資大、能耗高,因此誰(shuí)能成為原油加工行業(yè)的能效領(lǐng)跑者格外引人關(guān)注。隨著2012年度石化行業(yè)能效領(lǐng)跑者名單揭曉,這一“桂冠”最終被中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱青島煉化)摘得。
一串串?dāng)?shù)字讓青島煉化實(shí)至名歸:
煉油綜合能耗設(shè)計(jì)值為74千克標(biāo)油/噸;
2008年建成投產(chǎn)當(dāng)年煉油綜合能耗下降為71.94千克標(biāo)油/噸;
2009年煉油綜合能耗下降為64.9千克標(biāo)油/噸,單因耗能7.22;
2010年煉油綜合能耗下降為59.14千克標(biāo)油/噸,單因耗能7.056;
2011年煉油綜合能耗下降為57.06千克標(biāo)油/噸,單因耗能7.014;
2012年煉油綜合能耗下降為56.72千克標(biāo)油/噸,單因耗能6.87;
2013年,企業(yè)還在追求更低、更先進(jìn)的煉油綜合能耗能效目標(biāo);
……
短短5年時(shí)間,青島煉化的煉油綜合能耗大幅下降了26%,煉油能效進(jìn)入了世界煉油行業(yè)的領(lǐng)跑者行列。青島煉化的煉油綜合能耗年年降、月月降,有什么秘訣?
世界最高水平曾被疑
青島煉化大煉油項(xiàng)目是國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的第一個(gè)單系列千萬(wàn)噸級(jí)煉油項(xiàng)目,總投資超百億元,由中國(guó)石化采用自有技術(shù),自主設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)96%。每年可加工進(jìn)口原油超過(guò)1000萬(wàn)噸,主要產(chǎn)品是汽、煤、柴成品油和其他各類石化產(chǎn)品,成品油質(zhì)量全部達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行清潔油品標(biāo)準(zhǔn)。
“我們這套項(xiàng)目的最初煉油綜合能耗設(shè)計(jì)值其實(shí)是82千克標(biāo)油/噸,這是當(dāng)時(shí)煉油行業(yè)的正常水平。但在我們看來(lái),作為我國(guó)最新的大型煉油裝置,不能以這樣的普通標(biāo)準(zhǔn)要求自己,應(yīng)該以更高的水準(zhǔn)來(lái)帶動(dòng)全行業(yè)能耗水平的提升。”青島煉化副總經(jīng)理胡正海這樣告訴記者。就這樣,從設(shè)計(jì)階段起,這套大煉油裝置就開始了節(jié)能降耗的漫漫征途。通過(guò)一系列設(shè)計(jì)優(yōu)化,綜合煉油能耗的設(shè)計(jì)值定格在74千克標(biāo)油/噸。
2006年5月,青島大煉油項(xiàng)目開工建設(shè);2008年5月24日打通全部流程,彼時(shí),新華社正式對(duì)外宣布,中國(guó)石化青島大煉油項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)行。
對(duì)于一套剛剛投產(chǎn)的大型煉油廠來(lái)說(shuō),2008年的主要任務(wù)就是確保裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。在達(dá)到這一目標(biāo)的情況下,到2008年12月,綜合煉油能耗就已經(jīng)下降到了72.19千克標(biāo)油/噸。
2011年,所羅門公司評(píng)價(jià)全球主要煉油企業(yè)的能效指標(biāo)時(shí),驚奇地發(fā)現(xiàn)中國(guó)石化的一家煉油企業(yè)——青島煉化異軍突起,能效指標(biāo)(*能量密度指數(shù)EII,該指標(biāo)是一種國(guó)際通用的能量利用效率的指標(biāo),數(shù)值越低,說(shuō)明能效越高)排在全球第一位,并曾一度對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性表示懷疑。但在系統(tǒng)內(nèi)專家組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后,留下的只有佩服和贊嘆。
高效管理是節(jié)能之源
胡正海表示,對(duì)于新建的大型煉油企業(yè)來(lái)說(shuō),技術(shù)節(jié)能固然是節(jié)能降耗的主要手段,但要做好技術(shù)節(jié)能,企業(yè)管理理念和管理制度的保障是前提。“對(duì)于我們企業(yè)來(lái)說(shuō),在節(jié)能降耗上的貢獻(xiàn),管理和技術(shù)可以做到三七開。”胡正海說(shuō)。
新,是青島煉化在節(jié)能降耗工作上可以節(jié)節(jié)進(jìn)步的先天優(yōu)勢(shì)。一是生產(chǎn)廠區(qū)設(shè)備布局新,各裝置之間布局緊湊整齊,這可以大大降低節(jié)能改造的成本;二是管理機(jī)制新,扁平化的組織結(jié)構(gòu)使得節(jié)能降耗工作效率較高,基層好的節(jié)能降耗建議可以迅速到達(dá)公司決策層,公司決策層的節(jié)能降耗指令也能夠第一時(shí)間在一線車間、崗位得到準(zhǔn)確實(shí)施。青島煉化目前擁有常減壓蒸餾、催化裂化、連續(xù)重整、延遲焦化、加氫處理、加氫裂化等20套工藝生產(chǎn)裝置,配套建設(shè)動(dòng)力鍋爐和發(fā)電機(jī)組、污水處理廠等公用工程,而目前在職員工只有600多名,這在全國(guó)千萬(wàn)噸級(jí)的煉油企業(yè)是很少見的。青島煉化的高效管理由此可見一斑。
胡正海表示,完善的制度加上嚴(yán)格的考核,為節(jié)能工作有效開展提供了可靠保障。青島煉化領(lǐng)導(dǎo)層非常注重節(jié)能管理制度體系的建設(shè),強(qiáng)化對(duì)節(jié)能工作的領(lǐng)導(dǎo),積極開展創(chuàng)新型節(jié)能管理工作。目前青島煉化已形成以比學(xué)趕幫超、創(chuàng)建燃動(dòng)模型、技術(shù)培訓(xùn)、節(jié)能優(yōu)化培訓(xùn)、節(jié)能服務(wù)、經(jīng)驗(yàn)交流為主體的節(jié)能工作體系模式,用科學(xué)的管理機(jī)制確保節(jié)能降耗工作的有效開展。
信息化管理也使得主管生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)管理部部長(zhǎng)鐘湘生的工作更加有效和便捷。他指著電腦屏幕上密密麻麻的數(shù)據(jù)告訴記者:“我們自己開發(fā)的這套能耗數(shù)據(jù)收集監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)(MES)給我的工作帶來(lái)了很大便利。在我這臺(tái)電腦上,我隨時(shí)都能看到全廠每一段工藝上的實(shí)時(shí)能耗、物耗數(shù)據(jù),對(duì)每臺(tái)設(shè)備的工作情況我都了如指掌。每天我都時(shí)不時(shí)地刷新一下數(shù)據(jù),如果某一項(xiàng)數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定值,就會(huì)以紅色字體顯示出來(lái),馬上我就給相關(guān)崗位的負(fù)責(zé)人打電話詢問(wèn)原因。發(fā)現(xiàn)異常情況,就會(huì)立即解決。”就因?yàn)橛辛诉@套系統(tǒng),讓鐘湘生在應(yīng)對(duì)公司領(lǐng)導(dǎo)的查詢時(shí)也應(yīng)對(duì)自如。在一次公司的月度例行會(huì)議上,面對(duì)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)上個(gè)月某一段時(shí)間的能耗波動(dòng)詢問(wèn)原因時(shí),鐘湘生很快就說(shuō)出了相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和原因分析。在大家還在疑惑他怎能這么快就準(zhǔn)確找出問(wèn)題時(shí),他說(shuō)全廠的每一段工藝、每一個(gè)裝置的生產(chǎn)情況、相關(guān)數(shù)據(jù)都了然于胸,哪段時(shí)間、哪臺(tái)裝置出現(xiàn)過(guò)什么異常都可以信手拈來(lái)。
鐘湘生告訴記者,在裝置初始運(yùn)行階段,也許在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上采取措施就能節(jié)能一大塊,而在生產(chǎn)進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之后,節(jié)能就必須在精細(xì)管理上下功夫,這樣才能挖掘出每一分節(jié)能的潛力。
記者在鐘湘生的辦公室看到一份生產(chǎn)技術(shù)管理部編寫的《裝置氮?dú)庥昧考?xì)化分解及潛力分析》材料,材料中對(duì)青島煉化各個(gè)單元低壓氮?dú)獾拿恳粋€(gè)具體使用點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)化分解分析。數(shù)據(jù)顯示,全廠氮?dú)庥昧繛?725標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí),每天消耗90000標(biāo)準(zhǔn)立方米左右。其中設(shè)備用氮占69%,工藝用氮占28%,臨時(shí)用氮占3%。由此可見,節(jié)約氮?dú)獾臐摿﹃P(guān)鍵在于設(shè)備。
找到了潛力所在,也就相當(dāng)于牽住了“牛鼻子”。他們將加氫裂化和柴油加氫裝置注水罐的補(bǔ)壓用氮?dú)飧脑鞛橥咚箽猓聦?duì)火炬水封罐進(jìn)行技術(shù)改造,一系列措施,使得全廠節(jié)約氮?dú)?50標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)左右 。
“在企業(yè)節(jié)能工作逐步深入后,每節(jié)能一分都需要付出更多的努力。不積跬步無(wú)以至千里,今后的節(jié)能就要細(xì)致到每一個(gè)崗位每一臺(tái)設(shè)備,能省的絕不多用。作為管理者來(lái)說(shuō),要站在裝置全局的高度系統(tǒng)性地挖掘每一個(gè)可能的節(jié)能環(huán)節(jié)。”鐘湘生說(shuō)。
在裝置投產(chǎn)之初,胡正海曾給大家提出一個(gè)目標(biāo):要在1年時(shí)間內(nèi)把全廠煉油綜合能耗從74千克標(biāo)油/噸降到65千克標(biāo)油/噸。這一目標(biāo)曾被很多人認(rèn)為太過(guò)大膽,有“冒進(jìn)”之嫌。而實(shí)際上,通過(guò)高效的高層決策和精細(xì)化管理,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)僅用了不到1年的時(shí)間。
公司職工十分注重平時(shí)管理,杜絕跑冒滴漏。
技術(shù)創(chuàng)新敢啃硬骨頭
“通過(guò)管理節(jié)能,對(duì)‘掃浮財(cái)’很有效,可以有效根除跑冒滴漏這樣明顯增加能耗的現(xiàn)象。而要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的、更大的節(jié)能,就必須靠技術(shù)進(jìn)步,我們稱之為‘啃骨頭’。”胡正海說(shuō)。在達(dá)到第一階段的節(jié)能目標(biāo)后,他再次提出了一個(gè)更加令人倍感壓力的“啃骨頭”目標(biāo):煉油綜合能耗要從65千克標(biāo)油/噸降到55千克標(biāo)油/噸。而這只能通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在整潔的裝置區(qū),除了隆隆的機(jī)泵聲,記者幾乎感覺(jué)不到過(guò)去所熟悉的煉油企業(yè)所特有的刺鼻的油氣味、呲呲噴出的白色蒸汽等,跑冒滴漏在青島煉化這樣的現(xiàn)代大型企業(yè)已經(jīng)無(wú)跡可尋。而就在這錯(cuò)綜復(fù)雜而又井然有序的裝置群中,處處都有青島煉化的節(jié)能杰作。
胡正海告訴記者,通過(guò)全廠裝置的優(yōu)化提高能效來(lái)達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的非常關(guān)鍵。基層生產(chǎn)單元按照公司提高能效的整體思路,優(yōu)化精餾塔操作,減少組分在裝置間的循環(huán)達(dá)到提高能效的目的。如優(yōu)化延遲焦化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)操作參數(shù),降低焦化汽油中輕烴組分含量,可減少輕烴組分在焦化和柴油加氫裝置之間的重復(fù)循環(huán)量20噸/小時(shí)。利用軟件模擬技術(shù)對(duì)裝置進(jìn)行優(yōu)化,找出裝置制約瓶頸和最優(yōu)化的運(yùn)行條件,使裝置始終處于能效最優(yōu)的狀態(tài)。如對(duì)重整裝置預(yù)加氫分餾塔的模擬優(yōu)化,將塔的控制壓力降低50%,回流比降低25%,使該塔能耗大幅下降40%。
蒸汽消耗是石油化工企業(yè)的主要能耗之一。據(jù)鐘湘生介紹,過(guò)去,青島煉化的汽輪機(jī)蒸汽耗量較大,存在背壓蒸汽過(guò)剩,進(jìn)而造成能源浪費(fèi)的情況。圍繞提高汽輪機(jī)效率,青島煉化技術(shù)團(tuán)隊(duì)展開科研技術(shù)攻關(guān),通過(guò)提高中壓蒸汽管網(wǎng)壓力,降低低壓蒸汽管網(wǎng)壓力。通過(guò)這些措施,汽輪機(jī)透平效率平均提高了2個(gè)單位,中壓蒸汽消耗降低了35噸/小時(shí)左右,避免了低壓蒸汽過(guò)剩放空。
青島煉化還對(duì)加熱爐余熱回收系統(tǒng)操作進(jìn)行了優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)能量回收利用。常減壓、焦化加熱爐排煙溫度被控制在110℃以下,氧含量控制在1.5%左右,這使加熱爐熱效率保持在94%以上。催化煙氣余熱回收利用改造項(xiàng)目則是加大了省煤段換熱面積,使余熱鍋爐排煙溫度從195℃降低至136℃,這使得裝置能耗直接降低了1.67千克標(biāo)油/噸。
熱量傳遞在石化企業(yè)生產(chǎn)中無(wú)時(shí)無(wú)刻不在,物料的進(jìn)入和排出都不斷進(jìn)行著加熱、冷卻的過(guò)程,在這類過(guò)程中如何充分利用熱量、避免熱量的損失成為節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域之一。鐘湘生告訴記者:“影響能耗最大的環(huán)節(jié)主要集中在能量的轉(zhuǎn)化、利用和回收三個(gè)環(huán)節(jié),加工過(guò)程中我們通過(guò)開展生產(chǎn)工藝過(guò)程的優(yōu)化節(jié)能、裝置間物料高度熱聯(lián)合、低溫余熱的回收利用、儲(chǔ)運(yùn)和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化、氫氣系統(tǒng)優(yōu)化、實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新等一系列技改措施來(lái)大幅度降低能源消耗。”
采取直供料方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能在青島煉化已經(jīng)成為普及科目。青島煉化充分發(fā)揮新建煉油企業(yè)規(guī)模集中的優(yōu)勢(shì),多角度采取熱聯(lián)合直供料的方式有效地降低了裝置能耗。“目前青島煉化的裝置熱供料比例達(dá)到90%以上,在國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)排名前列。”鐘湘生說(shuō)。我們不妨直觀了解一下青島煉化直供料的好處:減壓渣油直供延遲焦化,直供溫度提高到170℃;焦化蠟油直供加氫處理,直供溫度由33℃提高到80℃。
“采取直供料方式,通俗地說(shuō),就是不讓物料走彎路,而是通過(guò)最短、最便捷的途徑進(jìn)入下一道工藝流程,這就最大程度地避免了物料在流轉(zhuǎn)過(guò)程中的熱量損失,降低了對(duì)蒸汽負(fù)荷的需求。”加氫單元主任穆海濤這樣跟記者解釋。
千斤重?fù)?dān)眾人挑
“我們每一個(gè)班組、每一個(gè)人的節(jié)能習(xí)慣都是在平時(shí)的工作中積累養(yǎng)成的,不需要公司領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)壓任務(wù),而是每個(gè)人自覺(jué)的行動(dòng)。因?yàn)槊恳粋€(gè)班組當(dāng)班期間的能耗數(shù)據(jù)都是通過(guò)信息化手段實(shí)時(shí)記錄的,公平而且準(zhǔn)確。哪一個(gè)班組當(dāng)班期間的能耗是高還是低,一目了然,能耗低的按公司規(guī)定是有獎(jiǎng)勵(lì)的。涉及到自身的經(jīng)濟(jì)利益,每個(gè)人都在日常工作中想方設(shè)法地節(jié)能,甚至可以細(xì)致到少開一分鐘照明燈。”正在常減壓?jiǎn)卧獠僦蛋嗍业漠?dāng)班班長(zhǎng)匡榮祺這樣告訴記者。
在提高員工的節(jié)能降耗意識(shí)方面,青島煉化注重“硬件和軟件同時(shí)抓”,將傳統(tǒng)做法與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)跑冒滴漏查找與消除管理是日常的定期工作,在此基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代信息化平臺(tái),將原來(lái)每月一次的能耗統(tǒng)計(jì)計(jì)算上升為實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)展示、每班評(píng)比,極大的提高了崗位人員的節(jié)能降耗意識(shí)。
各裝置還積極開展班組節(jié)能降耗競(jìng)賽活動(dòng),通過(guò)與行業(yè)先進(jìn)能耗水平比、與裝置歷史最優(yōu)工況比,結(jié)合裝置實(shí)際運(yùn)行情況,認(rèn)真討論制定能耗分解指標(biāo),并將指標(biāo)按崗位進(jìn)行分解落實(shí),將責(zé)任與指標(biāo)落實(shí)到班組及崗位,壓力層層傳遞,形成了“千斤重?fù)?dān)眾人挑”的局面,用有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制充分調(diào)動(dòng)了員工節(jié)能降耗的積極性。
“節(jié)能優(yōu)化工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及到生產(chǎn)工藝過(guò)程以及管理活動(dòng)中的方方面面,公司近幾年來(lái)在節(jié)能方面取得的成績(jī)與全體員工的共同參與和努力是分不開的。”胡正海說(shuō)。
“我們的節(jié)能工作成效已經(jīng)在業(yè)內(nèi)得到很大的關(guān)注,很多兄弟單位都到我們這兒來(lái)取經(jīng)。他們對(duì)照自己企業(yè)的生產(chǎn)裝置,緊緊盯著青島煉化對(duì)應(yīng)的每一套裝置、每一臺(tái)設(shè)備是如何節(jié)能的,只要可行,立即就在自己企業(yè)實(shí)施。這幫助了很多企業(yè)在節(jié)能降耗上大步前進(jìn),取得了非常好的成效。當(dāng)然我們也經(jīng)常派人到其他單位觀摩學(xué)習(xí),只要對(duì)我們節(jié)能降耗有利的,我們都會(huì)采納吸收。這樣才能推動(dòng)我們整個(gè)煉油行業(yè)的進(jìn)步。”胡正海如是說(shuō)。
圖為公司職工精心操作保障裝置平穩(wěn)運(yùn)行。 (圖片由企業(yè)提供)