朱 勤
本刊編輯部 北京 100029
2022 北京冬奧會見證了氫氣身份由原料到燃料的轉(zhuǎn)變。
近日,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》,將氫能定位為未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。氫能產(chǎn)業(yè)正在進入到大規(guī)模發(fā)展的新階段。
在氫能發(fā)展的過程中,傳統(tǒng)的化工石化工程建設(shè)企業(yè)如何抓住機遇促進自身業(yè)務(wù)的增長?深度參與燕山石化冬奧氫氣保供項目的北京燕華工程建設(shè)有限公司可以為大家提供一個有益的參考。
在北京冬奧會期間,燕山石化生產(chǎn)的氫氣源源不斷地為賽會清潔能源車輛提供動力,并成為傳遞火炬及“鳥巢”主火炬的唯一燃料。而北京燕華工程建設(shè)有限公司(以下簡稱:北京燕華)為燕山石化氫氣提純項目提供的技術(shù)和工程方面的支持在其中發(fā)揮了重要作用。
煉化企業(yè)生產(chǎn)過程中伴生的氫氣副產(chǎn)品循環(huán)利用是北京燕華早就關(guān)注的問題。
眾所周知,加氫裂化裝置需要一個富氫的環(huán)境,約有45%的氫氣未參加反應(yīng)隨工藝尾氣排放。為了節(jié)約能源,有人曾嘗試將尾氣導(dǎo)入鍋爐、加熱爐等設(shè)備中燃燒,以實現(xiàn)廢物利用的目的。但是,經(jīng)過工藝調(diào)整發(fā)現(xiàn),由于尾氣中氫氣的比例過高,燃燒后生成的水,帶走了爐膛中大量的熱能,導(dǎo)致爐膛溫度達不到工藝要求。結(jié)果,尾氣只好被引入火炬白白地燃燒,造成很大的浪費和環(huán)境污染。
2013 年,北京燕華根據(jù)國家節(jié)能減排的倡導(dǎo),結(jié)合綠水青山就是金山銀山的理念,決定進行科研立項,一舉解決煉化企業(yè)氫氣再利用的問題。他們的科研思路是,采用一種分子級別的超濾膜,通過螺桿壓縮機將尾氣中的氫氣分離出來。其中,回收的氫氣作為緊缺資源回饋煉油廠繼續(xù)使用;同時,經(jīng)過氫氣分離后的剩余尾氣,引入鍋爐、加熱爐中進行燃燒,能有效保證爐膛工藝溫度要求。整個分離過程是一個物理的過程,不會帶來任何的環(huán)境污染。
北京燕華歷時4 年投資4800萬元自主研發(fā)的膜分離制氫設(shè)備在冬奧氫氣保供過程中發(fā)揮了巨大作用
北京燕華早在2016 年便開始研發(fā)膜分離制氫技術(shù)并取得成功
經(jīng)過連續(xù)4 年的不斷投入和反復(fù)試驗,北京燕華膜分離制氫技術(shù)和設(shè)備終于研發(fā)成功,在實踐中取得了良好的效果,并分別于2014 年和2016 年獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的實用新型專利和發(fā)明專利,2016 年獲得了北京市新技術(shù)新產(chǎn)品證書。但是,當(dāng)時全社會對氫能的認識還不普及,這一技術(shù)并沒有引起廣泛的關(guān)注。而北京冬奧成功申辦,其綠色辦奧理念和“雙碳”目標(biāo)承諾為北京燕華膜分離制氫技術(shù)提供了閃亮的舞臺。
北京冬奧會申報成功以后,中國石化與奧組委簽訂了《官方油氣合作伙伴贊助協(xié)議》,承諾將為冬奧會提供優(yōu)質(zhì)的清潔能源,在燕山石化建設(shè)北京冬奧會氫氣新能源保供項目。燕山石化自身氫氣資源本來就比較緊張,還要為奧運火炬、奧運氫能源汽車提供提純后的氫氣,氫氣缺口比較大。在別人看來是難以解決的難題,對于北京燕華膜分離制氫技術(shù)來說則是量身定制的機會。經(jīng)過認真考察比較,燕山石化決定采用膜分離制氫技術(shù),其設(shè)備的安裝調(diào)試也同時交由北京燕華完成。
北京燕華工程建設(shè)有限公司(原中石化第一建設(shè)公司)是一家集石油化工施工總承包、壓力容器(非標(biāo)設(shè)備)設(shè)計制造、石化裝置維護運行和檢修、工程項目管理、工程技術(shù)開發(fā)及服務(wù)為一體的大型工程建設(shè)企業(yè),是中國石化集團旗下整體改制規(guī)模最大、歷史最悠久的施工企業(yè)。公司成立于1969 年,其前身是北京市化工建筑安裝公司,曾多次創(chuàng)造中國石化工程建設(shè)第一的紀錄:國內(nèi)首套30 萬噸/ 年乙烯項目;國內(nèi)首臺10 萬噸/ 年裂解爐項目;國內(nèi)首套200 萬噸/ 年重油催化裂化裝置;國內(nèi)首套單線生產(chǎn)能力20 萬噸/ 年聚丙烯裝置;國內(nèi)首套工業(yè)化生產(chǎn)3 萬噸/ 年丁基橡膠裝置;國內(nèi)首套8 萬噸/ 年間甲酚裝置等。1994 年承建的國內(nèi)首次45 萬噸/ 年乙烯改擴建工程一次開車成功并獲得中華人民共和國建筑業(yè)最高獎“魯班獎”,這項工程于2009 年被中國建筑業(yè)協(xié)會評為“新中國成立60 周年百項經(jīng)典暨精品工程”。
2005 年,北京燕華整體改制。改制后的北京燕華仍嚴格保持中石化第一建設(shè)公司的“鐵軍”基因,作為中國石化優(yōu)質(zhì)服務(wù)商,在管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新上不斷尋求制高點,從轉(zhuǎn)型到堅守,始終不忘初心,多次承擔(dān)政府投資及對貧困地區(qū)的援建項目,包括國家原油儲備基地建設(shè)、寧夏7500噸/ 年塑料棚膜、地膜、滴灌帶援建、神舟五號儲罐的制造等項目。特別是2020 年2~3 月疫情期間,北京燕華組織精兵強將,對標(biāo)火神山、雷神山醫(yī)院的建設(shè)速度,24 小時不間斷施工,僅用12 天建成燕山石化熔噴無紡布生產(chǎn)線,并一次開車成功,又一次展示了燕華人的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和工匠精神。
北京燕華工程建設(shè)有限公司根植于石油化工裝備技術(shù)的沃土,大力發(fā)展開拓新領(lǐng)域新市場,以“支持綠色清潔生產(chǎn),推進傳統(tǒng)制造業(yè)綠色改造”為方向開展科技開發(fā),為守護首都藍天白云,落實“碳達峰”、“碳中和”雙碳目標(biāo),積極打造“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、科技創(chuàng)新型、本質(zhì)安全型”發(fā)展企業(yè),將節(jié)能減排融入生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié),共建燕山石化“碧水藍天”工程,先后參與和建設(shè)完成了脫硫技術(shù)改造、鍋爐清潔能源改造等281個環(huán)保項目,建設(shè)投用了多套尾氣回收、煙氣治理等環(huán)保、資源綜合利用設(shè)施。
北京燕華的前身是中石化第一建設(shè)公司,功勛卓著,屢獲殊榮,改制后依然沿襲優(yōu)良傳統(tǒng),不忘初心,責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
在燕山石化冬奧氫氣保供項目建設(shè)中,北京燕華將自身先進的建設(shè)理念和技術(shù)融入其中,以綠色建造的要求,高質(zhì)量按期實現(xiàn)項目竣工
2022 年1 月31 日,北京冬奧會前夕,燕山石化順利通過全球首個《低碳氫、清潔氫及可再生氫標(biāo)準(zhǔn)與評價》,成為國內(nèi)首家取得清潔氫認證的企業(yè)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn),低碳氫的閾值為每千克氫氣排放14.51 千克二氧化碳,清潔氫和可再生氫的閾值為每千克氫氣排放4.9 千克二氧化碳。經(jīng)第三方審驗,燕山石化所生產(chǎn)的單位氫氣碳排放水平處于行業(yè)領(lǐng)先地位,成功獲得清潔氫認證,切實為“綠色冬奧”賦能。
在悉知北京冬奧會氫氣新能源保供項目在燕山落地時,北京燕華工程建設(shè)有限公司充分認識到它的重要性,立即組建高級別項目部,對項目進行分析策劃。要在短時間內(nèi)完成如此大的施工量,這對項目部來說無疑是個巨大的挑戰(zhàn)。項目涉及的動靜設(shè)備、特閥制造周期較長,如運至施工現(xiàn)場進行安裝,將嚴重影響項目進度。為此,優(yōu)化了設(shè)計方案,在加工廠提前進行預(yù)組裝,實現(xiàn)整體運輸、整體安裝,有效減少設(shè)備的安裝周期。氫氣提純裝置對管道潔凈度要求非常高,安裝過程中,要求施工作業(yè)人員嚴格按照設(shè)計和規(guī)范要求進行,采用特殊的吹掃試壓工藝確保管道內(nèi)部高潔凈度;氫氣回流線需與在用氫氣線連接,且不能影響裝置正常運行,安裝時開發(fā)了一系列全新的施工工法,確保安全優(yōu)質(zhì)完成施工任務(wù)。
北京燕華工程建設(shè)有限公司在保障施工質(zhì)量的同時,嚴控工程進度。為確保工程如期交付,公司領(lǐng)導(dǎo)每日必親臨現(xiàn)場,精心策劃,合理布局,優(yōu)化施工組織設(shè)計,對項目的進度、質(zhì)量、安全進行了頂層設(shè)計,細化了HSE 管理,強化了技術(shù)質(zhì)量管理,優(yōu)化了施工網(wǎng)絡(luò)管理,進行了科學(xué)合理的部署,使工程管理的各個環(huán)節(jié)始終處于受控狀態(tài),實現(xiàn)了“高效、優(yōu)質(zhì)”中交的目標(biāo)。
北京冬奧會氫氣新能源保供項目的順利投產(chǎn),有力地保障了北京冬奧會氫氣供應(yīng),服務(wù)了北京市氫能產(chǎn)業(yè)總體規(guī)劃。氫氣新能源保供項目建設(shè)期間,北京燕華工程建設(shè)有限公司全體干部職工全力以赴,秉持“潔凈能源,為冬奧加油”的理念,保障了2 月4 日冬奧圣火燃燒。未來氫氣保供步履不停,北京燕華將繼續(xù)為裝置穩(wěn)定生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的維保服務(wù),全力以赴踏上了“氫”情助冬奧的征程。