作为国内唯一100%加工重劣质原油的大型炼化企业,广东石化原料碳强度高、自身约束严苛。为助力实现“双碳”目标,广东石化锚定中国石油率先基本建成绿色、智能、效益型世界一流炼化企业目标,全力推进全链条低碳转型、绿色发展。
图为广东石化延迟焦化装置加热炉烟囱,经过SCR脱销后的烟气,各指标都远低于国标要求。(赵凤莉 摄)
“分子炼油”实现粗油精制
8月18日,一艘满载27万吨奥瑞、卡斯高硫重质原油的巨轮靠泊广东石化公司原油码头。黝黑黏稠的原油硫含量2%、酸值0.5毫克KOH/克。原油一进港,广东石化原油调和系统就已自行启动分子级“全身体检”,适时完成六项关键指标分析。
加工高碳原料不等于高碳排放。广东石化“吃全球粗粮,产中国精品”,创新应用“分子炼油”,通过“宜油则油、宜芳则芳、宜烯则烯”的短流程工艺精准转化原油分子,最大化生产乙烯、芳烃等高附加值产品,提升了重劣质原油加工价值。
重石脑油是重整装置的核心原料,而环烷烃是重整过程中生成芳烃的关键组分。根据组分的PONA值分析,石脑油加氢装置重石脑油环烷烃和芳烃含量占比45.82%,主要集中在C7~C10组分中,C6中环烷烃含量较低,正构烷烃含量较高,在重整装置不参与反应,后续进入芳烃联合装置后以抽余油组分产出供乙烯装置。广东石化通过调整石脑油加氢装置操作,将C6组分分离至轻石脑油,重石脑油中的C6组分由前期的20%降至目前的2%,减少了C6的循环加工。
正构烷烃是优质的乙烯原料,而异构烷烃和环烷烃裂解性能较差,加氢裂化和柴油加氢装置通过调整石脑油分离塔操作,降低重石脑油的初馏点,将C7组分全部切割至重石脑油,减少轻石脑油中低效烃类占比,提高正构烷烃含量。该工作实施3个月来,乙烯平均收率由一季度的40.42%提高至41.52%,二季度增产乙烯9420吨。
公司生产运行部主任王恒介绍,传统炼油是基于馏分的加工,将原油按沸点范围切割为不同馏分,每个馏分进入相应装置加工为产品。而分子炼油则是基于分子层面的精准加工,实现“物尽其用、各尽其能”。
广东石化还创造性地实施了除焦过程的密闭除焦技术,无组织挥发性有机物(VOCs)排放归零,脱硫后净化尾气脱硫率高于97%,实现焦粉回收率达99.6%,配套尾气收集处理系统年可减少VOCs排放超500吨,彻底解决了国内延迟焦化装置突出的环保问题。今年6月,这一技术获得第三届“创青春”中国青年碳中和创新大赛创业组金奖。大赛评委这样评价:该项目令人眼前一亮!直击焦化行业环保痛点,实现除焦全流程密闭,减排成效突出,且智能化改造兼顾安全与效率,为行业转型升级提供了可复制的“广东石化方案”。
精细管理驱动“能效革命”
广东石化炼化一体化项目被业内称为“超级炼化航母”,建有目前全球单套生产能力最大的260万吨/年芳烃联合和当下正在运行的单套规模最大的蒸汽裂解的120万吨/年国产化乙烯装置两套“重量级”装置。因为最大,也因为是国产化,广东石化干部员工找准差距,精准发力,冲刺世界一流。
自项目建成投产以来,广东石化将两套连续重整装置催化剂循环速率由65%提高到80%,将脱戊烷油中芳烃含量由82.5%提高到了89.69%,对二甲苯纯度达99.75%以上,单程收率达到97%以上。积极开展节能降耗工作,通过从源头控制燃料气及中高压蒸汽使用量、提高加热炉热效率、降低过程损耗等多个举措,石脑油加氢装置、连续重整I&II装置每年可减少使用近天然气120万标准立方米,1.3兆帕蒸汽量约17万吨。
广东石化还分别对连续重整装置和芳烃联合装置反应系统氢油比进行调整优化,重整装置和异构化单元4.0兆帕高压蒸汽消耗可分别减少约1.6吨/小时和15吨/小时,节气效果明显。2024年全年,芳烃联合装置平均能耗165.32千克标油/吨对二甲苯,全流程能耗308.25千克标油/吨对二甲苯。
针对120万吨乙烯装置,公司重点对裂解炉“能耗大户”、乙烯收率开展专项技术攻关,被中国石油和化学工业联合会评为石脑油制乙烯生产企业能效“领跑者”标杆企业第四名。
在广东石化厂前区停车场,一排排员工车辆停驻于光伏棚下,既享受遮阳便利,又实现随时充电。去年9月,广东石化将光伏发电项目与员工车棚创新结合,融合了绿色发展与民生福祉。不仅如此,广东石化首个新能源融合发展分布式光伏项目全功能投用,节省公司峰值电费,每发电317万千瓦时/年,减排CO22022吨/年,节能915吨标准煤/年。
将“碳包袱”变为“碳资产”
8月29日,广东石化生产运行部调度室值班长那荣喜参加完生产早会后,第一时间打开碳排放管控系统,时刻关注相关数据。这套碳排放管控系统基于“数字孪生+工业互联网”构建,2024年末上线,是广东石化智能工厂的“新成员”。
这套绿色减碳管控平台建设了碳排计划管理、碳排统计管理、碳排潜力优化分析、碳足迹分析等8个主要业务功能模块,可对不同生产流程和不同维度下的碳排放量在线核算,为广东石化降低碳排放量约5万吨/年,产生效益约400万元/年。
广东石化石油焦制氢装置每年副产270万吨CO2,碳排放成本高达2.7亿元。如何将“碳包袱”转化为“碳资产”?广东石化以胡军印劳模工作室为核心,成立技术攻关团队。2023年8月以来,他们通过摸索调整氧煤比、大幅调整系统pH值,改造升级灰水、灰浆系统管道材质,实现85%以上掺比、85%以上负荷稳定运行,期间完成多轮助熔剂选型试验,单炉连续运行突破80天以上,装置A级运行时长持续突破同类型炼化项目记录。上述实践,跨越了以往行业内掺焦比例30%这道跨不过去的“坎”和气化炉运行周期30天的“鸿沟”。
广东石化项目不仅自身扎实推进“双碳”工作,更发挥南海工业园区的“超级链主”作用,带动下游企业共同降碳增效。公司通过二氧化碳捕集与资源化利用,与凯美特气体等企业形成绿色循环配套。凯美特建设30万吨/年二氧化碳回收装置,将广东石化产生的炼厂尾气转化为高纯度食品级CO2和电子级双氧水等产品,实现“炼化—碳捕集—食品工业”的闭环,年产值可达13.6亿元,助力打造“无废园区”。
同时,广东石化还支持东粤化学等企业开展资源循环利用。东粤化学通过创新工艺将混合废塑料转化为化工原料,为园区提供新的循环物料来源,强化了园区内部物料循环,展现了“超级链主”在带动产业链低碳转型方面的核心作用。
9月2日,联泓格润一体化项目24万吨/年聚醚多元醇(PPG)装置中交仪式举行,装置EPC总承包单位、监理单位、施工单位及项目建设者代表等130余人参加活动。
8月26日,由中国石化石油化工科学研究院(以下简称“石科院”)牵头的“高效分布式甲醇制氢—加氢一体化关键技术开发和应用”项目通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。
9月3日,国家能源局公开关于政协第十四届全国委员会第三次会议第01969号(工交邮电类293号)提案的答复摘要指出:将在有条件、有积极性的地区开展地热供暖对天然气的替代试点,条件成熟后在全国推广。
近日,上海华谊三爱富新材料有限公司(以下简称“三爱富”)宣布成立电子材料事业部,剑指战略性新兴领域“含氟电子材料”。此举恰逢国际化工巨头3M宣布退出含氟化学品市场的行业战略窗口期。