上海石化節(jié)能減排成效回顧與展望

周玲娟

(中國石化上海石油化工股份有限公司,200540)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及政策研究

上海石化節(jié)能減排成效回顧與展望

周玲娟

(中國石化上海石油化工股份有限公司,200540)

石油化工是能耗最大的工業(yè)之一。中國石化上海石油化工股份有限公司以中國石化集團(tuán)公司下達(dá)的“十一五”節(jié)能指標(biāo)為目標(biāo),依靠技術(shù)進(jìn)步,挖掘節(jié)能潛力,優(yōu)化原料和燃料結(jié)構(gòu),降低資源消耗,提升裝置經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和能源利用率。2010年實現(xiàn)了萬元產(chǎn)值綜合能源消費 1.311 t標(biāo)煤,比 2005年同期的1.706 t標(biāo)煤下降 23.15%,完成了“十一五”節(jié)能 20%的目標(biāo)。按照上海石化“十二五”發(fā)展規(guī)劃,能源消費總量將達(dá)到 13 Mt標(biāo)煤左右,必須進(jìn)一步提高能源資源利用率,控制污染物排放總量,加快形成有利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)模式,為發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”做出新貢獻(xiàn)。

石化工業(yè) 節(jié)能減排 能源 資源利用率 回顧 展望

能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ),隨著世界能源日趨緊張,各國都敲響了能源緊缺的警鐘,掀起節(jié)能減排的潮流。節(jié)能減排工作作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點,已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。能源是石化工業(yè)發(fā)展期的重要保障,石油化工更是能耗最大的工業(yè)之一[1]。在石化產(chǎn)品中,一般產(chǎn)品能源成本占總成本的 20%～30%,高能耗產(chǎn)品的能源成本甚至達(dá)到產(chǎn)品成本的 70%～80%。由此可見,石化企業(yè)生產(chǎn)過程的節(jié)能降耗工作尤為重要[2-3]。

中國石化上海石油化工股份有限公司 (以下簡稱“上海石化”)在“十一五”期間,以中國石化集團(tuán)公司下達(dá)的“十一五”節(jié)能指標(biāo)為目標(biāo),挖掘節(jié)能潛力,優(yōu)化原料和燃料結(jié)構(gòu),降低資源消耗,著力強化重點耗能裝備與重點能量回收設(shè)施的管理,提升裝置經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和能源利用率,取得了積極的效果,確保了各項節(jié)能目標(biāo)的順利完成。按 2005年不變價格和當(dāng)量能源消費計算,2010年公司實現(xiàn)了萬元產(chǎn)值綜合能源消費 1.311 t標(biāo)煤,比 2005年同期的 1.706 t標(biāo)煤下降 23.15%,節(jié)約了 2.26 Mt標(biāo)煤 (產(chǎn)值節(jié)能量),完成了國家發(fā)改委和中國石化集團(tuán)公司下達(dá)的“十一五”節(jié)能目標(biāo)。

1 上海石化“十一五”初期能源消費結(jié)構(gòu)與考核目標(biāo)

工業(yè)企業(yè)的能源消費量包括在生產(chǎn)過程中作為燃料、動力、原料、輔助材料使用的能源以及工藝用能、非生產(chǎn)用能。作為能源加工轉(zhuǎn)換企業(yè),還要包括能源加工轉(zhuǎn)換的投入量。上海石化作為石油化工一體化企業(yè),既有以常減壓為代表的能源加工裝置,又有用原煤、石油焦發(fā)電供熱的發(fā)電機組,也有用化工輕油生產(chǎn)乙烯、丙烯這樣使用能源產(chǎn)品生產(chǎn)非能源產(chǎn)品的化工生產(chǎn)裝置。在這 3種能源的使用過程中又大量地消耗作為燃料動力的能源品種,還有工藝用能、材料用能及運輸工具用能等。

1.1 上海石化“十一五”初期能源消費結(jié)構(gòu)

上海石化的能源消費有 4部分組成:一是生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品的原材料消費,占總能耗的49%;二是在工藝生產(chǎn)過程中的燃動能源消費,占總能耗的 40%;三是裝置在生產(chǎn)過程中的能量轉(zhuǎn)換消費,占總能耗的 10%;四是其他消費,占總能耗的 1%。

1.2 上海石化“十一五”節(jié)能減排考核目標(biāo)

2006年國家發(fā)改委對 997家年能源消費在180 kt標(biāo)煤以上的企業(yè) (千家企業(yè))下達(dá)“十一五”節(jié)能目標(biāo),中國石化集團(tuán)公司與上海石化簽訂了“十一五”節(jié)能目標(biāo)責(zé)任書,其“十一五”節(jié)能目標(biāo)見表 1。

表 1 上海石化“十一五”節(jié)能考核目標(biāo)

2 上海石化節(jié)能減排各項措施

上海石化根據(jù)中國石化集團(tuán)公司下達(dá)的“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)和每年下達(dá)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),利用中國石化的信息平臺,及時跟蹤對照中國石化集團(tuán)公司兄弟單位的先進(jìn)水平,對照裝置歷史最好水平,每年制訂相應(yīng)的節(jié)能考核指標(biāo),并根據(jù)公司下達(dá)的考核指標(biāo)進(jìn)行層層分解,落實節(jié)能減排的各項措施,確保逐年的萬元產(chǎn)值綜合能耗同比有所下降。

2.1 加大技術(shù)節(jié)能工作力度

根據(jù)中央和上海市的統(tǒng)一部署,上海石化不斷轉(zhuǎn)變觀念,落實科學(xué)發(fā)展觀,著力推進(jìn)節(jié)能降耗和污染物減排工作,努力提高資源綜合利用水平。2007年完成了 2#乙烯裝置 SRT-III型裂解爐節(jié)能改造,項目總投資 2.26億元,節(jié)能量為 46 kt標(biāo)煤;2008完成了 1#乙烯裝置原料優(yōu)化節(jié)能降耗改造、2#芳烴吸附分離單元加熱爐余熱回收和燃燒器改造、2#芳烴岐化異構(gòu)化單元加熱爐余熱回收和燃燒器改造、增加火炬氣回收能力、2#芳烴加氫裂化裝置增加循環(huán)氫脫硫設(shè)施等項目。2007-2010年上海石化共完成 40項節(jié)能減排項目,總投資 5.58億元,每年節(jié)約 132.6 kt標(biāo)煤。

2.2 淘汰高能耗的工藝加熱爐

根據(jù)中國石化集團(tuán)公司加熱爐管理制度,熱負(fù)荷達(dá)到 10 MW以上的加熱爐熱效率要達(dá)到87%以上,在 10 MW以下的要求達(dá)到設(shè)計值。上海石化根據(jù)中國石化集團(tuán)公司加熱爐管理制度,安排了滌綸事業(yè)部熱媒爐的淘汰計劃,2007年淘汰了 3臺熱負(fù)荷為 4 MW,設(shè)計熱效率只有 75%的熱媒爐。2008年再安排淘汰 3臺熱負(fù)荷為 4.3 MW,設(shè)計熱效率 78%的熱媒爐,實際運行熱效率只有 76%的熱媒爐。這 3臺爐子更新后 (淘汰 3臺,新建 1臺),滌綸事業(yè)部的熱媒爐爐效均達(dá)到90%以上,全年可節(jié)能 800 t標(biāo)油左右。

2.3 實現(xiàn)裝置間直供料停泵節(jié)電

上海石化大部分裝置是單獨設(shè)計的,沒有考慮裝置間的熱聯(lián)合,上游裝置供給下游裝置的物料,需要用冷公用工程冷卻后用泵送到罐區(qū)進(jìn)行儲存 (冷卻的目的是為了滿足儲罐的儲存要求),下游裝置的原料又有罐區(qū)用泵輸送,并由下游裝置用熱公用工程加熱到所需要的溫度。這種裝置間物料的輸—存—用的方式,機泵消耗了大量的電能。通過對流程進(jìn)行改造,上游裝置物料直供下游裝置,實現(xiàn)裝置直供料停泵節(jié)電。借鑒其他公司的成功經(jīng)驗,采取先易后難的措施,一次規(guī)劃、分步實施,有條件改造的立即上、節(jié)電效果好的創(chuàng)造條件上的原則。幾年來,通過改造、工藝流程完善和精心操作,基本實現(xiàn)了煉油裝置間物料直供,減少電、燃料和蒸汽消耗。

2.4 優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)的改造

近年來,隨著水資源的日益緊張和水價的不斷上漲,石化企業(yè)都非常重視節(jié)水工作。由于循環(huán)水場系統(tǒng)的用水量一般占到企業(yè)總用水量的60%左右,故如何在確保該系統(tǒng)正常運行情況下的節(jié)約用水,是節(jié)能的首要目標(biāo)。企業(yè)在循環(huán)水場系統(tǒng)所采用的節(jié)水措施主要有:采用高效過濾器、高效收水器等新型節(jié)水設(shè)備,優(yōu)化系統(tǒng)旁濾設(shè)施和冷卻塔局部構(gòu)件,提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)等[4]。

在工業(yè)生產(chǎn)中,通常采用過濾技術(shù)來減少循環(huán)水場中的污水排放和新鮮水的補充量。采用高效纖維過濾新技術(shù),能減輕對周邊環(huán)境和水體的污染,節(jié)約新鮮補充水的用量。如上海石化塑料事業(yè)部聚烯烴裝置的循環(huán)水場改造所增設(shè)的旁濾設(shè)施方案最終確定選用 GXGS型高效纖維過濾器。該過濾器的過濾效率和截污容量大,對水中懸浮物的去除率接近 100%,過濾后水質(zhì)濁度接近 1 mg/L。纖維素濾元可以完全放松清洗,使過濾性能不隨時間衰減,濾料使用壽命長,日常運行維護(hù)操作方便。通過增加這種高效過濾的旁濾設(shè)施后,濾除了循環(huán)水中的粉塵和軟顆粒,解決了循環(huán)水濁度不達(dá)標(biāo)的問題,減少了每天近 300 t的污水排放,節(jié)約了新鮮水補充用量。

2.5 應(yīng)用變頻技術(shù)降低電耗[5]

水泵在不飽和流量狀態(tài)下,采用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)電率在 15%以上,并可有效提高功率因素,在延長設(shè)備使用壽命,降低維修費用,減少電網(wǎng)沖擊等方面都有顯著的效果。雖然設(shè)備價格相對較高,但在大型水泵上應(yīng)用,2～3年就可回收投資,具有很好的推廣使用價值。如采用變頻調(diào)速機泵比非變頻調(diào)速機泵每 1 kt水節(jié)電 30 kW·h以上,以水廠 2007年工業(yè)水總出水量為 30.82 Mt計,則全年節(jié)約電量:30×30820=924.6 MW·h。按 0.58元/kW·h計算,則每年可節(jié)約電費53.63萬元,設(shè)備一次性投資可在 2年內(nèi)全部收回。

2.6 提高加熱爐熱效率

工藝加熱爐是上海石化的重要耗能設(shè)備,加強工藝加熱爐的運行管理,提高爐子熱效率是降低能耗的主要工作之一。幾年來,各事業(yè)部開展提高加熱爐熱效率勞動競賽,降低排煙溫度和煙氣中氧的質(zhì)量濃度,促進(jìn)了加熱爐運行管理,加熱爐熱效率逐年提高,年均熱效率提高 0.2%左右。

乙烯裝置是石油化工的關(guān)鍵裝置,也是耗能大戶。在乙烯裝置中,裂解爐能耗約占裝置總能耗的 50%～60%,投資約占整個乙烯裝置的三分之一。隨著乙烯裂解技術(shù)的迅速發(fā)展,裂解爐的熱效率不斷提高,進(jìn)一步提高熱效率的難度越來越大。因此,通過提高燃燒器助燃空氣的溫度來減少裂解爐燃料消耗的方法已成為當(dāng)前在役裂解爐節(jié)能降耗的重要措施之一[6-7]。2007年 7月上海石化 2#乙烯裝置進(jìn)行大修,大修期間對新區(qū)裂解爐底部燃料氣管線進(jìn)行了重新排布,并按照3臺燃燒器共用 2臺熱交換器的方式安裝了空氣預(yù)熱器,每臺裂解爐有 36只底部燒嘴,4臺裂解爐總共安裝了 96臺空氣預(yù)熱器。其投用效果是:(1)裂解爐爐膛內(nèi)溫度分布得到改善;(2)爐膛負(fù)壓提高;(3)爐熱效率有所提高。2007年 9月投用空氣預(yù)熱器,年平均投用 3臺,燃料氣單價2 000元 /t,該項目投資總額 933萬元,設(shè)備折舊期為 10 a。年燃料氣節(jié)約:3 544 t;年經(jīng)濟(jì)效益708.8萬元;投資回收期為 1.52 a。

在“十一五”期間,上海石化通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,新增 5套主要生產(chǎn)裝置和 1套發(fā)電機組,通過一系列節(jié)能措施的落實 (上面僅是介紹了幾種節(jié)能減排的的事例)使能源消費總量沒有上升,從 2005年的 7.947 M t標(biāo)煤下降到 2010年的 7.50 Mt標(biāo)煤,而原油加工量從 2005年的9.49 M t上升到 2010年的 10.51 M t,可見節(jié)能效果相當(dāng)明顯。

3 “十一五”節(jié)能減排目指標(biāo)執(zhí)行情況

通過“十一五”期間上海石化上下齊心努力,中國石化集團(tuán)公司下達(dá)對上海石化主要節(jié)能減排指標(biāo)完成情況良好 (見表 2)。

表 2 上海石化“十一五”期間節(jié)能減排指標(biāo)執(zhí)行情況

從表 2可以看出,5年來在上海石化通過加強節(jié)能管理和增加節(jié)能技術(shù)改造投資力度,超額完成了“十一五”節(jié)能目標(biāo),萬元產(chǎn)值綜合能耗同比下降了 23.15%,產(chǎn)值節(jié)能量達(dá) 2.26 Mt標(biāo)煤。2007年下半年上海石化新建的 3.30 Mt/t柴油加氫和 1.20 Mt/a延遲焦化裝置及相應(yīng)輔助裝置建成投產(chǎn),使煉油綜合能耗大幅度上升,2008年底煉油綜合能耗完成 59.2 kg(標(biāo)油)/t,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“十一五”考核值;熱電板塊隨著環(huán)?？己肆Χ鹊闹鸩郊訌?1～4號爐相繼增設(shè)煙氣脫硫裝置,用電率大幅度上升,上海石化通過加強管理,挖掘節(jié)能潛力,最終實現(xiàn)了 3個技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的全面完成。

4 展望

“十一五”節(jié)能減排各項指標(biāo)業(yè)已完成,“十二五”的節(jié)能減排工作任重道遠(yuǎn)。在制訂規(guī)劃過程中,把節(jié)能減排、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)作為“十二五”的戰(zhàn)略發(fā)展任務(wù)來抓,不僅僅是在產(chǎn)業(yè)的選擇上、項目的組織上,更多地是要把這些理念貫穿在企業(yè)發(fā)展的各個方面和政策的制定。要加快構(gòu)建清潔、低碳、節(jié)約的企業(yè)生產(chǎn)方式。生產(chǎn)方式涉及企業(yè)的全過程,不僅僅是設(shè)計、生產(chǎn)、消費,還包括整個的再循環(huán)、整個工業(yè)的系統(tǒng),涉及到整個的產(chǎn)業(yè)鏈,因此,“十二五”期間要以提高能源利用效率為核心,進(jìn)一步推動企業(yè)節(jié)能、實現(xiàn)企業(yè)的節(jié)約發(fā)展。要把企業(yè)的節(jié)能減排建立在科技支撐的基礎(chǔ)上,加強節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、資源綜合利用技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,這是制約企業(yè)節(jié)能減排的最大瓶頸。

按照上海石化“十二五”發(fā)展規(guī)劃,到 2015年底原油加工量將達(dá)到 16 Mt,并增加產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的化工系統(tǒng)大規(guī)模的一體化裝置。能源消費總量將達(dá)到 13 Mt標(biāo)煤左右,節(jié)能壓力相當(dāng)重,只有通過技術(shù)創(chuàng)新,加強能源管理,進(jìn)一步提高能源資源利用率,控制污染物排放總量,積極推行節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品,倡導(dǎo)綠色生產(chǎn),加快形成有利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)模式,才可為發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”做出新貢獻(xiàn)。

[1] 章建華.強化節(jié)能減排推進(jìn)綠色發(fā)展[J].當(dāng)代石油石化,2010,18(4):1-6.

[2] 蘆笛.中國石化:節(jié)能減排贏得發(fā)展空間[J].創(chuàng)新科技,2010(3):51-52.

[3] 何祚云.中國石化集團(tuán)公司節(jié)能潛力和相關(guān)措施初探[J].當(dāng)代石油石化,2004,12(2):9-12.

[4] 毛春屏.石化裝置循環(huán)水場的技術(shù)改造[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2008,24(6):43-47.

[5] 干希兵.水泵調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石化水廠的應(yīng)用[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2008,24(3):47-49.

[6] 周玲娟.乙烯裂解爐燃燒器增設(shè)空氣預(yù)熱器的工業(yè)應(yīng)用[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2009,25(2):50-53.

[7] 任京東,林敏,竇麗媛,等.我國石化行業(yè)節(jié)能減排的途徑與措施分析[J].現(xiàn)代化工,2010,30(3):4-8.

Retrospect and Prospect of Effects of Energy-sav ing and Em ission-reduction of SINOPEC Shangha i Petrochem ical Company L im ited

Zhou Lingjuan
(SINOPEC Shanghai Petrochem ical CO.,Ltd.200540)

Petrochemical industry is one of those having the largest energy consumption.During the 11th Five-Year Plan period,S INOPEC Shanghai Petrochemical Co.,Ltd.took the energy saving index issued by S INOPEC Group as goal,exploited the potentialities of energy saving,optimized the structure of raw material and fuel,reduced consumption of resources,improved the techno-economic indexes of plants and availability of energy resources depending on technical progress.In 2010,the company realized general energy resource consumption of 1.311 t standard coal per RMB10 000 production value,which was 23.15%lower than that of 2005,1.706 t standard coal,and achieved the goal of 20%energy reduction in the 11th Five-Year Plan period.According to the 12th Five-Year Plan of the company,the total energy consumption is supposed to reach about 13 Mt standard coal,so it is urgent for the company to further improve availability of energy resources,control the total discharge amount of pollutants,accelerate for ming a production mode favorable for resource conservation and environment protection,so as to make contribution for development of“l(fā)ow carbon economy”.

petrochemical industry,energy saving and emission reduction,energy resource,availability of resources,retrospect,prospect

1674-1099 (2011)02-0001-04

TE08

A

2010-03-01。

周玲娟,女,1966年出生,1987年畢業(yè)于上海石油化工?？茖W(xué)校有機化工專業(yè),工程師,從事乙烯工藝、能源管理工作。