燕山石化，氫動(dòng)冬奧

○ 文／王朝輝

供氫冬奧，使燕山石化彰顯企業(yè)社會(huì)責(zé)任，并將最終推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型。

2019年11月30日，一場(chǎng)初雪悄悄降臨京畿大地，北京正式邁入冬天。然而，中國(guó)石化燕山石化一施工區(qū)域內(nèi)卻哨聲陣陣、馬達(dá)轟鳴。

11月14日，3臺(tái)循環(huán)氫壓縮機(jī)和2臺(tái)解析氣壓縮機(jī)吊裝就位；

11月29日，2套大型撬塊化設(shè)備吊裝就位。

至此，燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目主體設(shè)備安裝已全部就位。目前，工藝管線及電氣儀表系統(tǒng)敷設(shè)和安裝工作正在緊張有序進(jìn)行。項(xiàng)目有望在年內(nèi)全部完工實(shí)現(xiàn)中交。

領(lǐng)跑氫能

作為一家有著近50年發(fā)展歷史的傳統(tǒng)大型石油煉化企業(yè)，燕山石化為何將目光轉(zhuǎn)向氫氣新能源領(lǐng)域？

燕山石化公司副總經(jīng)理焦陽回答：“這是大勢(shì)所趨?！?/p>

在環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的大背景下，綠色可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。其中，氫能作為零排放、可再生的純綠色能源，被譽(yù)為人類社會(huì)的“終極能源”。它可以實(shí)現(xiàn)一次性獲得，可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，并通過氫能燃料電池的技術(shù)整合成為電、熱、氣網(wǎng)一體化的結(jié)合點(diǎn)，成為大規(guī)模消納新能源、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和氣網(wǎng)互聯(lián)互通的重要手段。充分利用氫能，無疑將是解決能源資源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的最佳途徑之一。

2022年，舉世矚目的第24屆冬奧會(huì)將在北京舉辦。中國(guó)石化作為北京冬奧會(huì)官方油氣合作伙伴與奧組委簽訂了《官方油氣合作伙伴贊助協(xié)議》，承諾將為冬奧會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的能源保障，彰顯了中央企業(yè)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

作為中國(guó)石化旗下唯一在京大型石油煉化企業(yè)，燕山石化責(zé)無旁貸地挑起了清潔油品和氫氣新能源的保供重?fù)?dān)。

“紅船精神”是激勵(lì)我們大膽探索、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的強(qiáng)大思想武器。首創(chuàng)精神昭示我們，在社會(huì)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，我們不能因循守舊、安于現(xiàn)狀，必須勇立潮頭、敢為人先，堅(jiān)持用時(shí)代發(fā)展要求審視自己，以改革精神創(chuàng)新發(fā)展理念，以創(chuàng)新的精神永葆黨的生機(jī)和活力。面對(duì)新挑戰(zhàn)、新機(jī)遇、新形勢(shì)和新任務(wù)，我們要堅(jiān)持和發(fā)揚(yáng)“紅船精神”，有敢于突破前人的勇氣和智慧，自覺克服安于現(xiàn)狀、不思進(jìn)取的思想觀念，堅(jiān)持用創(chuàng)新的理論成果武裝頭腦，用創(chuàng)新的思想觀念謀劃工作，緊緊扭住發(fā)展不放松，與時(shí)俱進(jìn)，勇于改革創(chuàng)新，不斷推進(jìn)建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義的偉大事業(yè)。勇于改革創(chuàng)新，敢為人先，始終保持共產(chǎn)黨人的首創(chuàng)精神，奪取新征程上的更大勝利。

燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目循環(huán)氫壓縮機(jī)吊裝就位。 攝影/劉建軍

據(jù)悉，北京冬奧會(huì)期間，將有2099輛氫燃料電池車作為賽事期間人員出行服務(wù)保障用車投入使用。其中，70MPa小型轎車380輛、70MPa新型FC中巴車384輛、35MPa大巴車1335輛，急需高純度、低成本氫氣滿足氫燃料汽車使用。

“燕山石化有低成本工業(yè)副產(chǎn)氫氣，經(jīng)過提純處理后，可保障冬奧會(huì)氫氣能源供應(yīng)。”焦陽說。

據(jù)介紹，燕山石化的副產(chǎn)氫氣有4個(gè)來源。一是煉油系統(tǒng)現(xiàn)有的80萬噸/年連續(xù)重整反應(yīng)單元副產(chǎn)的氫氣；二是化工系統(tǒng)71萬噸/年裂解裝置副產(chǎn)的氫氣；三是近期建成投產(chǎn)的100萬噸/年連續(xù)重整裝置反應(yīng)單元副產(chǎn)的氫氣；四是未來將要規(guī)劃建設(shè)的POX制氫裝置。上述4個(gè)來源的氫氣總產(chǎn)能完全能夠滿足北京市及冬奧會(huì)氫氣能源供應(yīng)的需求。

將氫能產(chǎn)業(yè)作為打造“世界一流綠色能源化工企業(yè)”的重要舉措，燕山石化將推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)石油煉化加工企業(yè)向清潔能源（氫氣）生產(chǎn)企業(yè)的華麗轉(zhuǎn)身。

優(yōu)化技術(shù)

多年來，北京市深入貫徹國(guó)家關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重大決策，積極推動(dòng)并加速新能源汽車產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，廣泛發(fā)動(dòng)在京企業(yè)及研究院所積極推進(jìn)氫燃料電池汽車的推廣，并尋求廉價(jià)的氫氣資源，以期努力改善環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)綠色出行城市。

然而，如何獲得廉價(jià)的氫氣資源？如何解決氫氣生產(chǎn)及運(yùn)輸成本高的問題？

燕山石化發(fā)展和工程管理處規(guī)劃科科長(zhǎng)潘云表示：“目前，國(guó)內(nèi)主要有水電解制氫、天然氣制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫3種制氫方式。而北京市天然氣和水資源十分緊缺，用水和天然氣兩種資源制備氫氣能耗大、成本高，嚴(yán)重制約了氫燃料電池汽車的推廣?！?/p>

相比水電解和天然氣制氫，工業(yè)副產(chǎn)氫氣具有規(guī)模化及生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質(zhì)含量較高，因此必須對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫氣進(jìn)行有效的提純處理，將氫氣中的雜質(zhì)去除，使之達(dá)到氫燃料電池指標(biāo)要求。

為此，燕山石化建立了工業(yè)副產(chǎn)氫氣純化設(shè)施。

“按照國(guó)標(biāo)要求，提純后的氫氣純度應(yīng)達(dá)到‘4個(gè)9’以上。而我們的氫氣純度可以達(dá)到‘5個(gè)9’，也就是99.999%?！迸嗽普f。

燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目采用變壓吸附工藝。在20℃至40℃下，原料氣進(jìn)入變壓吸附提純氫氣系統(tǒng)，經(jīng)過吸附，連續(xù)多次均壓降壓，分級(jí)順放、逆放，分級(jí)沖洗，連續(xù)多次均壓升壓和最終升壓等步驟，從吸附器頂部可獲得產(chǎn)品氫氣。最后經(jīng)過檢測(cè)，將滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（《GB/T37244-2018質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》）要求的氫氣送至合格氫氣產(chǎn)品緩沖罐。之后，進(jìn)入后續(xù)的裝車單元外送出廠。

檢測(cè)不合格的氫氣會(huì)被送至解析氣壓縮機(jī)的入口，經(jīng)升壓后再返回純化單元的入口，進(jìn)入氫氣管網(wǎng)進(jìn)行二次利用。在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程零排放的同時(shí)，還能避免能源的浪費(fèi)。

獨(dú)辟蹊徑

2019 年 3 月 30 日，燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目可行性研究報(bào)告獲得批復(fù)。主要建設(shè)內(nèi)容包含新建一套氫氣提純能力為 2000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的氫氣提純裝置，采用PSA氫氣提純技術(shù)對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫氣進(jìn)行提純處理，年操作時(shí)間為8000小時(shí)；新建配套氫氣裝車設(shè)施，并對(duì)現(xiàn)有電氣、儀表系統(tǒng)進(jìn)行配套適應(yīng)性改造。

要在短短兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成如此大的施工量，對(duì)項(xiàng)目部來說無疑是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。尤其是項(xiàng)目涉及的程控閥、動(dòng)設(shè)備及靜設(shè)備的制造周期較長(zhǎng)，如運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，將嚴(yán)重影響項(xiàng)目進(jìn)度。

為此，燕山石化獨(dú)辟蹊徑。

設(shè)計(jì)之初，對(duì)變壓吸附工藝過程進(jìn)行優(yōu)化，縮小吸附塔總體積，減少緩沖罐的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)變壓吸附裝置的撬塊化設(shè)計(jì)。同時(shí)，將體積較大的解析氣緩沖罐和產(chǎn)品氣緩沖罐做成一個(gè)撬塊，與吸附塔撬塊及管道閥門等設(shè)備一起在加工廠提前進(jìn)行預(yù)組裝，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)輸，最終在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次連接。采用撬塊化設(shè)計(jì)安裝，具有安裝簡(jiǎn)便、靈活的優(yōu)勢(shì)，有效減少了純化設(shè)備的安裝周期。

箭在弦上，快馬加鞭。

自10月15日正式開工以來，項(xiàng)目施工人員不舍晝夜、加班加點(diǎn)，挖掘機(jī)、大卡車穿梭現(xiàn)場(chǎng)，場(chǎng)平和土建施工順利推進(jìn)。

11月13日，隨著5臺(tái)壓縮機(jī)陸續(xù)到貨，項(xiàng)目進(jìn)入大型設(shè)備吊裝階段。

“我們正在全力以赴抓緊項(xiàng)目建設(shè)，力爭(zhēng)12月底全面完工，向奧組委、北京市、集團(tuán)公司交出滿意答卷！”項(xiàng)目經(jīng)理戴述春信心滿滿地對(duì)記者說。