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        【煉化】燕山石化,氫動冬奧
        2020年04月15日 11:35   來源于:中國石油石化   作者:王朝輝   打印字號
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          供氫冬奧,使燕山石化彰顯企業社會責任,并將最終推動企業轉型。

         

          2019年11月30日,一場初雪悄悄降臨京畿大地,北京正式邁入冬天。然而,中國石化燕山石化一施工區域內卻哨聲陣陣、馬達轟鳴。

          11月14日,3臺循環氫壓縮機和2臺解析氣壓縮機吊裝就位;

          11月29日,2套大型撬塊化設備吊裝就位。

          至此,燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目主體設備安裝已全部就位。目前,工藝管線及電氣儀表系統敷設和安裝工作正在緊張有序進行。項目有望在年內全部完工實現中交。

          領跑氫能

          作為一家有著近50年發展歷史的傳統大型石油煉化企業,燕山石化為何將目光轉向氫氣新能源領域?

          燕山石化公司副總經理焦陽回答:“這是大勢所趨。”

          在環保和產業升級的大背景下,綠色可再生能源產業發展迅猛。其中,氫能作為零排放、可再生的純綠色能源,被譽為人類社會的“終極能源”。它可以實現一次性獲得,可以長期儲存,并通過氫能燃料電池的技術整合成為電、熱、氣網一體化的結合點,成為大規模消納新能源、實現電網和氣網互聯互通的重要手段。充分利用氫能,無疑將是解決能源資源危機和環境危機的最佳途徑之一。

          2022年,舉世矚目的第24屆冬奧會將在北京舉辦。中國石化作為北京冬奧會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議》,承諾將為冬奧會提供優質的能源保障,彰顯了中央企業的責任擔當。

          作為中國石化旗下唯一在京大型石油煉化企業,燕山石化責無旁貸地挑起了清潔油品和氫氣新能源的保供重擔。

          據悉,北京冬奧會期間,將有2099輛氫燃料電池車作為賽事期間人員出行服務保障用車投入使用。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副產氫氣,經過提純處理后,可保障冬奧會氫氣能源供應。”焦陽說。

          據介紹,燕山石化的副產氫氣有4個來源。一是煉油系統現有的80萬噸/年連續重整反應單元副產的氫氣;二是化工系統71萬噸/年裂解裝置副產的氫氣;三是近期建成投產的100萬噸/年連續重整裝置反應單元副產的氫氣;四是未來將要規劃建設的POX制氫裝置。上述4個來源的氫氣總產能完全能夠滿足北京市及冬奧會氫氣能源供應的需求。

          將氫能產業作為打造“世界一流綠色能源化工企業”的重要舉措,燕山石化將推動企業實現從傳統石油煉化加工企業向清潔能源(氫氣)生產企業的華麗轉身。

          優化技術

          多年來,北京市深入貫徹國家關于發展戰略性新能源汽車產業的重大決策,積極推動并加速新能源汽車產業的建設和發展,廣泛發動在京企業及研究院所積極推進氫燃料電池汽車的推廣,并尋求廉價的氫氣資源,以期努力改善環境質量,建設綠色出行城市。

          然而,如何獲得廉價的氫氣資源?如何解決氫氣生產及運輸成本高的問題?

          燕山石化發展和工程管理處規劃科科長潘云表示:“目前,國內主要有水電解制氫、天然氣制氫及工業副產氫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,嚴重制約了氫燃料電池汽車的推廣。”

          相比水電解和天然氣制氫,工業副產氫氣具有規?;吧a成本低的優勢,但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質含量較高,因此必須對工業副產氫氣進行有效的提純處理,將氫氣中的雜質去除,使之達到氫燃料電池指標要求。

          為此,燕山石化建立了工業副產氫氣純化設施。

          “按照國標要求,提純后的氫氣純度應達到‘4個9’以上。而我們的氫氣純度可以達到‘5個9’,也就是99.999%。”潘云說。

          燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目采用變壓吸附工藝。在20℃至40℃下,原料氣進入變壓吸附提純氫氣系統,經過吸附,連續多次均壓降壓,分級順放、逆放,分級沖洗,連續多次均壓升壓和最終升壓等步驟,從吸附器頂部可獲得產品氫氣。最后經過檢測,將滿足國家標準(《GB/T37244-2018質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品緩沖罐。之后,進入后續的裝車單元外送出廠。

          檢測不合格的氫氣會被送至解析氣壓縮機的入口,經升壓后再返回純化單元的入口,進入氫氣管網進行二次利用。在實現生產過程零排放的同時,還能避免能源的浪費。

          獨辟蹊徑

          2019 年 3 月 30 日,燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目可行性研究報告獲得批復。主要建設內容包含新建一套氫氣提純能力為 2000標準立方米/小時的氫氣提純裝置,采用PSA氫氣提純技術對工業副產氫氣進行提純處理,年操作時間為8000小時;新建配套氫氣裝車設施,并對現有電氣、儀表系統進行配套適應性改造。

          要在短短兩個月的時間內完成如此大的施工量,對項目部來說無疑是個巨大的挑戰。尤其是項目涉及的程控閥、動設備及靜設備的制造周期較長,如運至施工現場進行安裝,將嚴重影響項目進度。

          為此,燕山石化獨辟蹊徑。

          設計之初,對變壓吸附工藝過程進行優化,縮小吸附塔總體積,減少緩沖罐的數量,實現變壓吸附裝置的撬塊化設計。同時,將體積較大的解析氣緩沖罐和產品氣緩沖罐做成一個撬塊,與吸附塔撬塊及管道閥門等設備一起在加工廠提前進行預組裝,實現整體運輸,最終在施工現場進行二次連接。采用撬塊化設計安裝,具有安裝簡便、靈活的優勢,有效減少了純化設備的安裝周期。

          箭在弦上,快馬加鞭。

          自10月15日正式開工以來,項目施工人員不舍晝夜、加班加點,挖掘機、大卡車穿梭現場,場平和土建施工順利推進。

          11月13日,隨著5臺壓縮機陸續到貨,項目進入大型設備吊裝階段。

          “我們正在全力以赴抓緊項目建設,力爭12月底全面完工,向奧組委、北京市、集團公司交出滿意答卷!”項目經理戴述春信心滿滿地對記者說。

          責任編輯:鄭 丹

          znzhengdan@163.com

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