把節(jié)能降碳融入轉型升級全過程
——湖北三寧化工股份有限公司節(jié)能降碳典型經驗做法(節(jié)能降碳改造案例之十七)
湖北三寧化工股份有限公司是一家集煤化工、磷化工、石油化工、精細化工和工業(yè)服務業(yè)為一體的大型化工企業(yè),擁有年產近百萬噸總氨,300萬噸氮肥、磷肥和復合肥,230萬噸硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸,13萬噸己內酰胺,30萬噸雙氧水和環(huán)己酮,60萬噸乙二醇的生產能力。公司系國家高新技術企業(yè),國家技術創(chuàng)新示范企業(yè)、國家知識產權優(yōu)勢企業(yè),是中國化工企業(yè)100強、中國化工行業(yè)最具競爭力500強、全國氮肥50強和中國化肥工業(yè)排頭兵,全國農化服務中心。
近年來公司在打造資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)的過程中,強化并落實節(jié)能減排企業(yè)主體責任,通過技改不斷提高大型裝置的自動化、智能化和信息化水平,最大程度提高資源利用率。公司先后被工信部、中國石油和化學工業(yè)聯合會認定為“國家級綠色工廠”“石油和化工行業(yè)綠色工廠”,獲評“十三五”石油和化工行業(yè)節(jié)能先進單位和“十三五”期間氮肥、甲醇行業(yè)節(jié)能減排先進單位。
節(jié)能理念深入人心
三寧化工始終把綠色發(fā)展作為企業(yè)的核心價值觀,把環(huán)境、資源約束和承載力作為企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的核心要素,明確以“專注化工、綠色低碳、智能制造、創(chuàng)新發(fā)展”為公司發(fā)展的總體戰(zhàn)略方向,切實把“節(jié)能低碳”理念融入公司轉型升級的全過程,始終堅持“集約、創(chuàng)新、安全、節(jié)能、環(huán)保、智慧、共享”發(fā)展,不斷推動新舊動能轉換和產業(yè)轉型升級,節(jié)能降碳水平逐年提高。
“十二五”以來,三寧化工陸續(xù)淘汰落后產能,將原有尚在盈利但工藝落后、能耗較高、污染物排放量大的裝置停運,先后淘汰了碳銨、普鈣等產品,淘汰了硫鐵礦制酸等裝置。“十三五”期間公司積極響應黨中央長江大保護戰(zhàn)略決策,主動拆除全資子公司田田化工和本部一套固定床制合成氨裝置,積極推動公司產品由傳統(tǒng)化肥向高端精細化工和高端新型肥料的轉變,先后實施己內酰胺、高塔硝基復合肥、合成氨原料結構調整及聯產60萬噸/年乙二醇等多個轉型升級項目,采用先進的工藝設備,建成后大幅降低能耗和運營成本,達到超低超凈排放要求,高端化工產品占比大幅提高,在提升效益的同時極大提高了資源利用率。公司還嚴抓全過程節(jié)能管理,大力實施技術升級改造,全面提高綜合利用效率,煤炭轉化率一直位居行業(yè)前列,碳減排也一直處于行業(yè)領先水平。
進入“十四五”,公司進一步加大科技投入,啟動酰胺及尼龍新材料、高端精細磷化工等新一批高端化工項目,壯大化工新材料產品集群,拓展新能源產品領域;堅持集聚資源、集約高效,開發(fā)資源能源消耗低、碳排放水平低的綠色產品,通過循環(huán)利用和柔性聯產,降低綜合能耗和整個產業(yè)鏈的碳排放均值;堅持精準投資、精益運營,實現鏈條化發(fā)展、集群化布局、園區(qū)化生產、一體化運營,進一步鞏固和擴大競爭優(yōu)勢,全力將公司打造成結構科學、資源優(yōu)化、聯產高效、管理精益、國際一流、行業(yè)領先的現代化工企業(yè)。
精益管理提升能效
三寧化工堅持以循環(huán)經濟為中心,以節(jié)能降碳為重點,持續(xù)開展節(jié)能降碳、提質增效活動,每年降本增效超過2000萬元。公司主要產品磷酸一銨、磷酸二銨、硫酸、合成氨連續(xù)多年入選石油和化工行業(yè)能效領跑者和工信部重點用能行業(yè)能效領跑者。在生產管理方面,公司主要有三點經驗。
一是發(fā)展循環(huán)經濟,實現節(jié)約發(fā)展。公司加快打造以化肥、精細磷化工、石油化工“三大板塊”相互支持、緊密銜接、復合成網的循環(huán)經濟產業(yè)鏈,推進生產環(huán)節(jié)閉合循環(huán)和能量梯級利用,每年僅循環(huán)經濟實現節(jié)能增效就達2億元。公司16 類53種主要產品之間可以相互調節(jié),實現了“有效益”生產,循環(huán)經濟比重占到公司產值的36%。公司研創(chuàng)使用副產物硫酸銨生產復合肥工藝的技術,每年消化回收硫銨2萬余噸;對污水處理站生化污泥和曝氣池煤泥進行干化處理,降低其水分含量,然后直接進行鍋爐摻燒,有效降低鍋爐煤耗的同時解決了污泥處置的難題;生產區(qū)冷凝水經除油除鐵后全部收集回收至除氧器,減少水資源消耗;化工裝置尾氣送復合肥熱風爐及鍋爐裝置焚燒利用,減少煤炭使用的同時,減少尾氣放空造成的環(huán)境污染;運用乙二醇開車后空分系統(tǒng)低能耗供氣優(yōu)勢,將全廠空氣系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)互聯互通,停用老裝置空壓機和氮壓機,年可節(jié)約用電超過800萬千瓦時,通過產品鏈的循環(huán)與共生,形成了煤化工、磷化工和石油化工3條物料和能量關聯度極高的循環(huán)化產業(yè)鏈,最大限度地保證企業(yè)實現節(jié)能降碳、綠色發(fā)展。
二是加強生產技術節(jié)能管理,不斷提高能源利用效率。嚴格能耗“雙控”要求,將工藝、能耗、設備運行等指標分解細化,逐一對標行業(yè)標桿找差距、定措施,層層分解至分廠、車間、大班或班組,并落實為可操作的衡量指標,形成日常組織、監(jiān)督、檢查和協(xié)調機制,實現了工藝技術和管理水平的不斷提升。注重節(jié)能降碳新技術運用,通過外部引進和自主研發(fā)節(jié)能減排新技術,不斷提升公司節(jié)能降碳水平。2021年8月17日,工信部公布了《石化化工行業(yè)鼓勵推廣應用的技術和產品目錄(第一批)》,其中鼓勵推廣應用的煤基合成氣制乙二醇工程技術,高效合成、低能耗尿素工藝,大型氣流床氣化技術,全流程智能控制系統(tǒng)等4項技術均在公司各裝置中成功投用。錦綸公司開展熱能綜合利用,改造輕一塔熱能回收及加氫前后反應器系統(tǒng),合理利用系統(tǒng)能量,降低環(huán)己酮裝置酮塔蒸汽使用量及輕一塔負荷,年節(jié)能量達8326.45噸標準煤;自主開發(fā)的非均相肟化溶劑重排新技術大幅減少系統(tǒng)用蒸汽,年節(jié)能量可達27000噸標準煤;開展中水回用項目,實現污水資源化利用,年可減少廢水排放量500萬噸;利用倉庫、廠區(qū)空地建設13MW太陽能光伏發(fā)電項目,年可增加清潔電能超1000萬千瓦時;積極參與綠電交易,購買綠電1000萬千瓦時,為公司減少二氧化碳排放近8000噸;同時新型節(jié)能水泵、低壓蒸汽透平發(fā)電、余壓發(fā)電技術、變頻技術、永磁調速等新型設備和技術在公司大范圍使用,促進公司節(jié)能降碳水平大幅提升。
三是通過精細化管理,實現全方位節(jié)能。公司引入瑞邁公司和科理公司推進工藝安全管理和精益管理理念,重點抓好工藝管理的系統(tǒng)化、設備管理的標準化、崗位管理的規(guī)范化和基礎管理的精細化,加強安全、環(huán)保、能耗、設備和質量五個方面的管控,實現生產安穩(wěn)長滿優(yōu)運行,達到節(jié)能降碳目標。同時,公司加強企業(yè)能源管理體系的運行管理,形成節(jié)能管理一系列長效機制。此外,公司還鼓勵全員創(chuàng)新、全員節(jié)能,每年發(fā)放創(chuàng)新成果獎勵,穩(wěn)產超產、項目節(jié)點、節(jié)能降耗、市場拓展等專項獎勵數百萬元,極大地促進了廣大員工推進節(jié)能工作的主動性。
智能工廠助力降耗
數字化轉型是三寧化工“十四五”三大戰(zhàn)略之一,切實推進數字化綠色化協(xié)同轉型,推動工業(yè)能效提升再上新臺階是節(jié)能降碳新利器。用數字化手段賦能節(jié)能降碳從2015年便開始了實踐,當時公司董事長李萬清提出建設智能工廠的構想,第一個落地的項目便是能源管理系統(tǒng),通過建設能源管理中心,實現數據采集、處理、優(yōu)化、平衡、控制,實現了企業(yè)能源監(jiān)控、分析、調度和管理一體化,提高了能源使用效率和公司管理水平,項目節(jié)能量達31734噸標準煤/年。
為實現傳統(tǒng)化工生產模式向智能工廠轉變,“十三五”期間公司先后投資約3億元完成了自動化提升、先進控制等項目建設,目前公司仍然在加大投入力度。隨著2018年合成氨原料結構調整聯產60萬噸/年乙二醇項目的實施,智能化工廠建設全面提速,5G+智能工廠推動精益生產逐步在公司落地。
一方面基于5G+工業(yè)互聯網平臺架構新建了能耗在線監(jiān)測系統(tǒng),在實現公司5個工廠能耗數據全覆蓋監(jiān)測基礎上開發(fā)了能效對標、能源平衡等新應用,如基于5G無線網絡系統(tǒng),采集現場計量數據,實現邊緣計算,解決偏遠地點布線困難、人工抄表困難的難題,部署無人巡檢小車,具備對現場能源泄漏監(jiān)測、可燃有毒氣體泄漏監(jiān)測、紅外測溫等多種功能,可以更快發(fā)現現場熱源漏點,減少熱量損失,實現能源利用效率提高。
另一方面,為實現生產控制層安穩(wěn)長滿優(yōu)的目標,公司各裝置廣泛應用全流程智能控制系統(tǒng),已經先后有15套成功實施APC先進控制。目前在乙二醇項目一次性開工了系統(tǒng)最大、流程最長、回路最多的先進控制系統(tǒng),共涉及鍋爐、氣化、凈化合成、尿素、乙二醇五大車間的全流程先進控制。結合生產工藝特性,運用大數據分析自動輸出最優(yōu)的操作方式,減少人為因素的干擾,實現全裝置的全流程智能控制和“卡邊”優(yōu)化,能降低能耗,提升產品質量,確保生產裝置始終運行在最佳狀態(tài),可以實現能耗降低3%~5%的目標。電力系統(tǒng)實現了公司3座110KV變電站無人值守,依托于建設電力調度集控系統(tǒng)作技術支撐,將各變電站遙信、遙測、遙控、遙脈等近兩萬余數據點位悉數上送至集控系統(tǒng)服務器,在電力調度中心即可掌握3座變電站設備的各類電氣數據及運行情況,遠程遙控命令對開關、刀閘進行分合閘操作,通過AVC實現自動調壓的同時提升了電網運行質量,并實現人力資源的有效整合。
(彭慧)