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    制造业绿色低碳典型案例 | 镇海炼化:“世界级、高科技、一体化”绿色石化链长企业
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  • 时间:2025-01-23
  • 发布:市经信局(市数字经济局)
  • 编者按:绿色是制造业高质量发展的内在要求。加快制造业绿色化发展,对推动优势产业转型升级、新兴产业提质增效、新质生产力加快培育具有重要意义。近年来,宁波市以习近平生态文明思想为指导,持续推进产业结构优化升级,大力推动生产方式绿色低碳转型,不断提高工业资源综合利用水平,培育创建了一批绿色低碳标杆,绿色制造体系建设取得了明显成效。截至2024年底,宁波市已累计创建国家级绿色工厂122家,数量居全国副省级城市第二位;省级绿色工厂82家,数量居全省各地市第一位。为充分发挥绿色标杆企业引领示范作用,全面展现宁波市绿色制造发展成果,市数字经济局(经信局)以国家级绿色工厂(2023年度及以前获评)为对象,遴选梳理了10个具有代表性绿色低碳制造案例,供大家学习借鉴。

    区域:镇海区

    亮点:乙烯装置节能降碳技术改造、余热综合利用、加氢示范站

    镇海炼化外景中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司(简称“镇海炼化”)位于宁波市镇海区,是中国石化旗下重点骨干炼油化工企业,前身为始建于1975年的浙江炼油厂,1983年划归原中国石化总公司,2018年6月中国石化与宁波市合资成立中石化宁波镇海炼化有限公司。目前镇海炼化拥有2700万吨/年原油加工能力、220万吨/年乙烯生产能力,管理码头吞吐能力约1.2亿吨/年、罐储能力约1700万立方米、资产总额近1000亿元、占地总面积约23.1平方公里,是中国石化规模最大、盈利能力最强、技术最先进、管理水平最好、发展质童最优的炼化企业,已初步建成“世界级、高科技、一体化”绿色石化基地。亮点一:乙烯装置节能降碳技术改造公司100万吨/年乙烯装置2010年建成投产后,国内唯一连续6次在所罗门全球乙烯绩效评价中位列世界第一群组,连续十一年荣获“能效领跑者标杆企业(乙烯)”荣誉称号;120万吨/年乙烯装置2022年建成投产,创造了国内同等规模乙烯工程建设工期最短、国产化程度最高、数字化应用最广、连续安全人工时超5700万等新纪录,且仅用3个月实现能耗低于行业标杆水平。1.优化乙烯原料,提升主产品收率。公司采用“分子管理”理念,通过干气预精制、气体回收中心、轻烃回收等装置,充分挖掘炼厂干气、饱和液化气、石脑油等资源,实现乙烯原料多元化和轻质化。同时,公司每周对可供乙烯装置使用的12种原料进行效益排序,对衍生的15种原料组合进行效益测算,依托在线实时优化系统,做好裂解深度控制,形成“日平衡、周优化、旬决策、月分析”生产运营机制,乙烯主产品收率持续提升,吨乙烯原料成本、综合能耗等装置关键绩效指标保持行业先进。2.国产化乙烯“三机”高效运行,助力节能降耗。2#乙烯装置装上“中国心”,设备国产化率跃升至99.17%,摆脱进口设备技术壁垒。乙烯“三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机)全部国产化,其中裂解气压缩机组功率为国内同等装置之最,丙烯压缩机叶轮直径为国内同装置之最,乙烯压缩机各部件国产化率为国内同装置之最。乙烯汽轮机振动值小于20微米,运行参数达到国内大乙烯国产化之最,具备国际领先水平;局部辅助设施首次实现包括芯片、操作系统在内的分散控制系统完全国产化。投产后,三大机组指标优于国际标准,为国内之最,机组零故障率。3.创新应用先进技术,提升裂解炉效率。2#乙烯装置9台乙烯裂解炉采用由国内自主开发设计CBL乙烯裂解炉,其中轻油炉F-009是国内首台15万吨/年最大单炉膛液体裂解炉。该台裂解炉创新采用大组进料和新型TDC控制技术,有效提升裂解效率并延长裂解炉的运行周期,满负荷运行周期超100天,远超设计值80天,且在运行末期各重要参数保持正常;采用二级急冷技术,增加裂解炉超高压蒸汽产汽量5吨/小时,降低装置能耗4千克标油/吨。此外,裂解炉采用复合衬里结构,夏季炉壁温度控制在69.8℃,比行业平均水平低20℃,处于行业领先;烟气热量充分回收利用,排烟温度平均96.7℃(最低达到87.5℃),全年加权平均热效率95.02%,处于行业内领先水平。4.优化烧焦程序,降低燃料消耗。公司优化裂解炉烧焦程序,克服传统烧焦技术缺少实时监测、容易引起炉管堵塞的弊病,测量炉管TMT与炉出口温度,将烧焦过程各炉管温度控制一致,降低烧焦起始温度,同时在烧焦气出口使用MRU红外仪检测烧焦尾气组成,快速测定烧焦过程剧烈程度,及时调整空气以及DS量,确保烧焦过程可控、炉管不超温、烧焦完全。1#乙烯5号裂解炉成功实施快速烧焦,烧焦时间由原来48小时缩减至24小时,烧焦一次可节省98吨标煤,正常8台液相炉运行,全年总计可节省约3000吨标煤。

    20万吨/年乙烯装置裂解炉

    亮点二:芳烃装置低温余热综合利用镇海炼化芳烃装置由二甲苯异构化、二甲苯分离、吸附分离三个单元组成,于2003年建成投运。按初期的建设运行方案,芳烃装置抽余液塔顶、抽出液塔顶、歧化甲苯塔顶的低温余热通过风冷式空气冷却器冷却,将塔顶的气态油品冷却到液态,运行过程中存在大量的能源浪费。经过多年攻关评估,镇海炼化将宁波石化经济技术开发区下游企业锁定为热用户,于2012年完成实施芳烃装置低温热利用一期项目。一期项目以除氧水为媒介,利用换热器将芳烃装置抽余液塔顶部的低温余热进行回收,置换到热水中,使每小时250吨、150℃的热水通过管线输送至下游企业作为热源利用,替代原来使用的蒸汽热源;完成热交换后冷却的除氧水返回镇海炼化水循环系统再次利用,形成一个低温余热利用的循环系统。该项目成功打造了国内首个回收吸附分离单元低温余热的装置,使芳烃装置能耗显著下降,同时也大幅降低了下游目标企业的蒸汽消耗量和用热成本。一期项目投用后,芳烃装置仍有热源未得到利用,2022年结合装置检修改造,投用了低温热利用二期项目,对抽出液和甲苯塔顶低温余热进行深度回收利用。二期项目实施后,通过低温余热利用送往下游企业的热水流量由250吨/小时增加至750吨/小时,另有部分热水被送至镇海炼化厂区内4#动力中心和1#乙烯装置作为替代蒸汽的热源,同时实现了企业内部装置间和跨园区企业间的余热利用联合优化,并行降低了本企业装置和下游相关企业的蒸汽消耗、用能成本。项目投用后,年节能量6.9万吨标煤,每年减少二氧化碳排放22万吨,每年可创效10213万元。该低温余热综合利用项目是镇海炼化首例跨区域、跨厂界的能源优化利用项目,同时开展厂际的热联合和企业内装置间的热量耦合,开辟了企业间低温热利用新通道,为拉动石化园区企业间资源能源共享树立了典范样本,是镇海炼化发挥石化产业链“链长”作用的示范项目。

    抽余液塔顶低温余热回收装置

    亮点三:建成加氢示范站打造零碳产业链氢能作为新型能源体系的重要组成部分,对减少温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。镇海炼化加速推进氢能产业布局,加快打造中国石化华东地区氢能产业链示范点,实现“制、输、储、加、用”氢能一体化工业场景应用,带动长三角氢能制备领域、氢能储运领域、氢燃料电池生产领域、加氢站领域以及氢能源车领域等氢能产业链五大领域不断完善。目前,公司总产氢能力达65.3万标立方米/小时,有2.5万标立方米/小时的高纯度氢气可供外送。镇海炼化加氢站获浙江省首张燃气经营许可证,通过加强与浙江石油等华东片区企业合作,探索氢能源在周边社区、公交集中点、海港港口等场景的应用,打通中石化氢能上下游产业链,打造镇海基地绿色能源走廊。1.加氢站建设。镇海炼化建成宁波市首个加氢站,具备500公斤/12时加氢能力,在满负荷运行情况下每年可减少碳排放2000吨。2023年6月,氢能充装配套设施项目建成中交,加氢站新增4吨/天长管拖车充装能力。加氢站二期项目增设4000kg/d长管拖车充装功能,可向周边加氢站输送氢气,满足区域氢源需求。2.氢能发电。镇海炼化采用国内先进的新型质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术,以自产富余管道氢气为原料,通过电池电化学反应将氢气化学能转化为电能,产生的电能直接并入镇海炼化电网消纳,实现能源高效利用。2023年12月,镇海基地加氢示范站氢能发电项目成功发电并网,最高功率达1兆瓦。3.氢能交通物流应用。镇海炼化相继投用氢能大巴、重卡,不断拓展氢能物流辐射范围。2023年7月,一辆标载49吨的氢能重卡从上海始发,在镇海炼化加氢示范站加氢后返回上海,这是氢能源沪甬城际物流干线的首次示范运行,标志着该条“氢走廊”具备运行条件,氢能重卡往返半径可从200公里增加到400公里。

    镇海炼化加氢站