华北石化：调整产品结构推进绿色低碳转型
除了是用能大户，石化行业也是化石能源的重要转化者，在碳达峰、碳中和目标下，碳减排面临着巨大挑战。
近日，中国石油提出，今年将积极地推进绿色低碳转型，注重数字化转型和智能化发展，力争到2025年左右实现碳达峰，2050年左右实现“近零”排放。
顺应中国石油总体发展规划，位于任丘市的中国石油华北石化公司持续优化工艺流程，加快调整产品结构，加速推动企业绿色低碳发展。
4月15日，华北石化蒸汽梯级利用项目现场，纵横交错的管线之间，两套浅绿色的螺杆膨胀发电机组轰隆作响。“有了这两台设备，我们把原先在减温减压中流失的能量利用起来发电，实现了变废为宝。”华北石化生产运行处主管魏翔自豪地说。
石油炼化过程中，中压蒸汽转换为低压蒸汽常规流程一般都会采用减温减压方式。以前，在转换过程中，部分温差、压差能量白白浪费了。现在，通过螺杆膨胀发电机组，可以将中压蒸汽与低压蒸汽的温差和压差充分的利用，在实现转换的同时带动发电机发电，将蒸汽的温差、压差能量转化为电能。
经技术人员核算，在同等转换量的基础上，利用螺杆膨胀发电机组，一个月可发电70万千瓦时，年可减少二氧化碳排放量4400吨。
石化行业碳排放，大多数来源于生产的全部过程的能耗以及工艺过程的烧焦等。受当前技术水平、装置设备等因素影响，我国石化行业能耗较世界领先水平仍有一定差距。
近年来，我国炼厂加工重质劣质原油量持续不断的增加，不仅增加了原油炼制过程的能耗和加工难度，也使炼厂的碳排放量增加，加大了节能减排的难度。
以打造绿色工厂为目标，华北石化专门成立以公司主要领导为组长的绿色低碳工作领导小组，加大技术升级改造力度，逐步淘汰低效落后工艺和设备，系统优化公司生产全流程，加强生产的全部过程中温室气体排放精细化管控，深入挖掘节能降碳潜力，快速推进清洁生产和绿色低碳发展。
在华北石化，两台高45米、单重1350吨的290万吨/年蜡油加氢裂化装置反应器并肩而立，这是华北石化千万吨炼油升级改造项目的核心设备。通过它们，公司能够将原油中较重的蜡油组分更方便快捷、高效地转化为优质的汽油、柴油、航空煤油等产品。
“催化裂化环节中催化剂再生过程会产生大量的碳排放。为此，公司专门成立了催化裂化装置生产运行专项攻关组，通过优化装置原料性质、调整运行参数、反应温度控制等方法，降低装置的生焦率，达到节能减排的目的。”魏翔说。
加热炉是重点耗能设备。华北石化通过技术改造降低炉膛氧含量和排烟温度，使用天然气等清洁能源作为加热炉燃料等措施，减少热损失，提高热效率；变频设备投用率达85%以上，设备自动调整能源负荷，实现了节能降耗；积极应用无扰动快切技术，在系统出现电压波动时，快速切换备用电源，保障设备平稳运行，减少因断电造成的能源消耗……近年来，华北石化实施节约能源改造、碳减排项目5个，用能优化措施100余项，资产金额的投入超过7000万元，实现经济效益超3000万元。
除了技术改造，以生产流程的智能化来优化配置企业资源，实现供应链的整体效益最大化，也是华北石化节能降耗的重要环节。
走进华北石化管控中心中控室，迎面的大屏幕令人震撼。在这里，从原油进厂到产品出厂，整个生产链条、每个设备耗能和运作情况都一目了然。
加快推进人机一体化智能系统，打造智能炼厂。从2018年开始，华北石化开始着手炼油质量升级与安全环保技术改造工程全厂生产优化模型建设，集成物料供应、装置生产、调运、库存管理以及市场需求等信息，优化配置企业资源，提高精细化生产管理的水平和经济效益。
让科技赋能。“十四五”期间，华北石化将规划建设三维数字化工厂、能源中心、AI智能运算服务中心等10项信息化项目，通过人机一体化智能系统提升核心竞争力和安全运行水平，提升公司竞争力，加快实现低碳转型。
聚丙烯装置是公司关键创效装置。公司五联合运行部负责人吴勇基本上每天都要去现场转一圈，查看装置生产负荷、应急措施、能源消耗等情况，以保证生产稳定运行。
从炼油装置生产的液化气中提取丙烯，再经过聚合反应就形成了聚丙烯。它是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高耐磨性等性能，目前大范围的应用于机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、食品制造业等众多领域。
近年来，华北石化不断加大聚丙烯的研发攻关力度，开发出双向拉伸膜、流延膜、高熔融指数纤维料等聚丙烯高的附加价值新产品。目前，公司正在加紧研发一种耐热型聚丙烯产品，大多数都用在豆浆机、电热壶等小家电外壳。新产品投入市场后，每吨利润将比普通聚丙烯产品高出200元左右。
石化行业是化石能源的生产者。很多专家这样认为，在碳达峰、碳中和目标下，石化行业除了需要自身做好碳减排工作外，随着成品油需求的锐减，还将不得已面对化石能源逐渐被新能源替代的压力。
积极应对挑战，华北石化实施“减油增化”战略，不断延伸石化产业链，加快布局新能源、新材料及新业态，让更多的石油资源通过深加工转化为化工新材料，以此来实现增值，构建多能互补的新格局。
目前，华北石化已拥有聚丙烯、苯、二甲苯等30余种化工产品。“十四五”期间，华北石化还将加大聚碳酸酯、可降解塑料等化工产品研制力度，实现由燃料型炼厂向材料型炼厂转型。
这段时间，华北石化科技信息部高级工程师文国民一直在忙着做华北石化副产氢提纯示范项目的前期方案论证及设计工作。今年，公司将建成规模为2000标准立方米/小时的氢气提纯单元和氢气装车单元，推进公司新能源发展。后续随着氢能科学技术的进步，公司将依据市场前景，扩大高纯氢气产能，进一步满足京津冀市场氢燃料电池汽车需求。
“积极发展新能源，拓展新市场，是华北石化未来发展的重要方向。去年底，公司副产氢提纯示范项目开始提上日程，项目将利用重整装置副产氢为原料，采用变压吸附技术，将氢气提纯至99.999%，生产出可供氢燃料电池汽车使用的高品质氢气。”文国民说。
“华北石化将积极布局清洁生产和绿色低碳的商业模式，统筹转变发展方式与经济转型与减碳进程、结构优化与碳排放控制，推进化石能源洁净化、洁净能源规模化、生产的基本工艺低碳化，推动绿色工厂、智能工厂、材料工厂‘三大工厂’建设，着力提升企业竞争力、创新力。”华北石化总经理、党委副书记、安全总监周世岩说。
