把節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能降碳典型經驗做法(節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、精細化工和工業服務業為一體的大型化工企業,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,30萬噸雙氧水和環己酮,60萬噸乙二醇的生產能力。公司系國家高新技術企業,國家技術創新示范企業、國家知識產權優勢企業,是中國化工企業100強、中國化工行業最具競爭力500強、全國氮肥50強和中國化肥工業排頭兵,全國農化服務中心。
近年來公司在打造資源節約型、環境友好型企業的過程中,強化并落實節能減排企業主體責任,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聯合會認定為“國家級綠色工廠”“石油和化工行業綠色工廠”,獲評“十三五”石油和化工行業節能先進單位和“十三五”期間氮肥、甲醇行業節能減排先進單位。
節能理念深入人心
三寧化工始終把綠色發展作為企業的核心價值觀,把環境、資源約束和承載力作為企業制定發展戰略規劃的核心要素,明確以“專注化工、綠色低碳、智能制造、創新發展”為公司發展的總體戰略方向,切實把“節能低碳”理念融入公司轉型升級的全過程,始終堅持“集約、創新、安全、節能、環保、智慧、共享”發展,不斷推動新舊動能轉換和產業轉型升級,節能降碳水平逐年提高。
“十二五”以來,三寧化工陸續淘汰落后產能,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前列,碳減排也一直處于行業領先水平。
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,開發資源能源消耗低、碳排放水平低的綠色產品,通過循環利用和柔性聯產,降低綜合能耗和整個產業鏈的碳排放均值;堅持精準投資、精益運營,實現鏈條化發展、集群化布局、園區化生產、一體化運營,進一步鞏固和擴大競爭優勢,全力將公司打造成結構科學、資源優化、聯產高效、管理精益、國際一流、行業領先的現代化工企業。
精益管理提升能效
三寧化工堅持以循環經濟為中心,以節能降碳為重點,持續開展節能降碳、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、合成氨連續多年入選石油和化工行業能效領跑者和工信部重點用能行業能效領跑者。在生產管理方面,公司主要有三點經驗。
一是發展循環經濟,實現節約發展。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、復合成網的循環經濟產業鏈,推進生產環節閉合循環和能量梯級利用,每年僅循環經濟實現節能增效就達2億元。公司16 類53種主要產品之間可以相互調節,實現了“有效益”生產,循環經濟比重占到公司產值的36%。公司研創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境污染;運用乙二醇開車后空分系統低能耗供氣優勢,將全廠空氣系統和氮氣系統互聯互通,停用老裝置空壓機和氮壓機,年可節約用電超過800萬千瓦時,通過產品鏈的循環與共生,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化產業鏈,最大限度地保證企業實現節能降碳、綠色發展。
二是加強生產技術節能管理,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、監督、檢查和協調機制,實現了工藝技術和管理水平的不斷提升。注重節能降碳新技術運用,通過外部引進和自主研發節能減排新技術,不斷提升公司節能降碳水平。2021年8月17日,工信部公布了《石化化工行業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,合理利用系統能量,降低環己酮裝置酮塔蒸汽使用量及輕一塔負荷,年節能量達8326.45噸標準煤;自主開發的非均相肟化溶劑重排新技術大幅減少系統用蒸汽,年節能量可達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、廠區空地建設13MW太陽能光伏發電項目,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;同時新型節能水泵、低壓蒸汽透平發電、余壓發電技術、變頻技術、永磁調速等新型設備和技術在公司大范圍使用,促進公司節能降碳水平大幅提升。
三是通過精細化管理,實現全方位節能。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化、設備管理的標準化、崗位管理的規范化和基礎管理的精細化,加強安全、環保、能耗、設備和質量五個方面的管控,實現生產安穩長滿優運行,達到節能降碳目標。同時,公司加強企業能源管理體系的運行管理,形成節能管理一系列長效機制。此外,公司還鼓勵全員創新、全員節能,每年發放創新成果獎勵,穩產超產、項目節點、節能降耗、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”三大戰略之一,切實推進數字化綠色化協同轉型,推動工業能效提升再上新臺階是節能降碳新利器。用數字化手段賦能節能降碳從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,通過建設能源管理中心,實現數據采集、處理、優化、平衡、控制,實現了企業能源監控、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,項目節能量達31734噸標準煤/年。
為實現傳統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+工業互聯網平臺架構新建了能耗在線監測系統,在實現公司5個工廠能耗數據全覆蓋監測基礎上開發了能效對標、能源平衡等新應用,如基于5G無線網絡系統,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測、可燃有毒氣體泄漏監測、紅外測溫等多種功能,可以更快發現現場熱源漏點,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長滿優的目標,公司各裝置廣泛應用全流程智能控制系統,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最大、流程最長、回路最多的先進控制系統,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,可以實現能耗降低3%~5%的目標。電力系統實現了公司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)
