创新设计 从源头控制碳减排
石化工程发挥自身优势助推企业绿色低碳转型
文:王坤敏、张超、宋雪微
2021年,中海油石化工程有限公司(简称石化工程)聚焦“双碳”目标,持续发挥设计优势,在二氧化碳利用、液化天然气 (LNG) 冷能利用和炼厂节能降耗等方面积极开展技术攻关,通过开展自主设计、流程优化、集成创新等推动新技术新工艺转化,为能源行业绿色低碳转型贡献技术价值。
回收利用 变碳为宝
在碳达峰碳中和目标下,减少二氧化碳排放已成普遍共识,石化工程自主开发二氧化碳回收利用技术,在减少碳排放的同时有效利用二氧化碳。该技术具有广泛推广价值。
目前,石化工程已将二氧化碳回收利用技术应用在渤海湾首个千亿方大气田渤中 19-6 凝析气田的配套处理终端——滨州天然气终端开发项目的工程设计中。海上天然气富含二氧化碳,
天然气外输商业利用前,需要进行脱碳处理。通过二氧化碳回收利用技术,将天然气脱碳产生的二氧化碳酸性气依次经过脱硫、脱烃、脱水、提纯等工艺处理后,得到高纯度食品级二氧化碳。该工程投产后,预计每年可减少二氧化碳排放 30 万吨。处理后的二氧化碳将被用于生产碳酸饮料、食品保鲜等,成为用途广泛的宝藏产品。
冷能利用 释放零碳动能
随着绿色低碳发展理念的深入人心,LNG 作为零碳清洁能源,在我国的市场占有率正在稳步增长。在 LNG汽化为常温气体的过程中,会释放大量冷能。理论上,汽化1吨LNG,释放的可利用冷能折合电量约为 240 千瓦时。对冷能进行回收利用,不仅能有效利用能源,还可减少机械制冷的大量电能消耗,降碳成效显著。
为此,石化工程积极开展LNG冷能利用技术攻关,自主开发设计的中海油(福建)深冷精细胶粉有限公司LNG冷能低温橡胶粉碎项目于2014年1月建成投产。此外,石化工程还承担了国内首套具有自主知识产权的冷能空分项目——中海油宁波LNG冷能空分项目的可行性 研究工作,项目已于2015年1月投产。
LNG 冷能发电过程中不产生碳排放,是节能降碳的新路径。石化工程依 托冷能利用关键技术课题研究,借鉴、学习国外冷能发电关键技术,落实冷能 发电技术路线,并应用于国内首个大型 LNG冷能发电项目——上海申能集团上 海LNG冷能发电项目。项目于2021年9 月16日开工建设,预计将在今年下半年 建成投运。投产后,该项目预计每年发 电约 2400 万千瓦时,可满足上海 LNG 一条生产线的年用电量。此外,石化工 程承接的气电集团浙江 LNG 冷能利用 (发电) 项目初步设计已通过专家评审。投产后,项目预计每年可发电约2400万 千瓦时,节省标准煤超7000吨,年减少 18000多吨二氧化碳排放量。
在这些项目经验积累的基础上,石 化工程将自主开发、具有独立知识产权 的工艺包用于总承包的福建省莆田市冰 雪小镇项目换冷站的设计中。冰雪小镇项目换冷站建成后,可实现对气电集团 福建LNG接收站LNG冷能的梯级利用,利用 LNG 冷能技术代替电能制冷,释放绿色动能,开创 LNG 冷能利用领域的新方向。
能效攻坚 深挖减碳潜力
近年来,石化工程利用自身设计优势,助推炼厂优化和调整产业结构,深度挖掘减碳降耗潜力。
石化工程参与能效攻坚项目,对中海炼化下属 5 家炼厂进行能效对标,通过采取总流程优化、系统工程优化、氢气和蒸汽系统优化、环保设施集成等措施,加强炼化一体化企业的整合优化,为碳减排提供支撑。
同时,石化工程持续与能效标杆企业进行对标,找差距、学经验,总结应用效果好的工艺技术并进行推广应用,为炼厂节能降耗和实现“双碳”目标贡献价值。
石化工程还为惠州石化200万吨/年汽柴油加氢装置设计柴油产品与原料油换热器工艺流程,通过技术改造,充分利用柴油产品的余热与原料油进行换热,以提高原料油的进料温度,每小时可减少燃料气消耗量约 500 标方,有效降低了碳排放。
通过不断摸索和实践,石化工程把低碳发展理念贯穿于科研设计全过程;通过创新攻关,控制碳减排,石化工程积极推动能源绿色低碳循环利用,为中国海油绿色低碳转型寻找更多方向和突破口。