石化行業(yè)“十二五”的節(jié)能任務能否完成或許目前還不可知,但有一點可以明確,全行業(yè)的節(jié)能潛力是有的,也有不少石化企業(yè)表示提前完成了“十二 五”節(jié)能任務。而我國石化行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗高于美國和日本,以及行業(yè)重點耗能產(chǎn)品能效領跑者評選中先進值與落后值的巨大差距,也從另一角度印證了全 行業(yè)在“十三五”的節(jié)能潛力。那么,我們到底還有多少節(jié)能潛力可挖?這些節(jié)能潛力存在什么地方?哪種方式的節(jié)能潛力更大?又該如何挖掘這些潛力?記者對此 進行了調(diào)研。
可實現(xiàn)節(jié)能潛力——3000萬噸標煤
連續(xù)4年參與行業(yè)重點耗能產(chǎn)品能效領跑者評先與發(fā)布的中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會節(jié)能與低碳發(fā)展處處長李永亮明確告訴記者,從我國石油和化工行業(yè)的能效水平以及4年來的能效領跑者評選結果來看,全行業(yè)還有3000萬噸標準煤的節(jié)能潛力可挖。
李永亮介紹說:“通過原油加工、乙烯、合成氨、甲醇等15個重點耗能產(chǎn)品的能效領跑者水平和行業(yè)平均水平的對比可以看出,如果在今后幾年內(nèi),這15個品 種的行業(yè)平均能效水平達到2014年度能效領跑者的水平,則可以實現(xiàn)每年約3000萬噸標煤的節(jié)能潛力,這將是實實在在可以實現(xiàn)的節(jié)能潛力,而且這還沒有 考慮能效領跑者水平不斷進步的情況。”
“另外,我國化工行業(yè)的工業(yè)增加值率為27%左右,而美國和日本則分別為52%和41%,導致我國化工行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗高于美國和日本。這說明我國在結構節(jié)能方面還有較大的空間。”李永亮說。
至于這些節(jié)能潛力從哪里能挖掘出來?有被采訪者表示,“十二五”期間,國內(nèi)有不少新建項目,未來這些新項目的節(jié)能潛力將待挖掘。
中國五環(huán)工程有限公司技術開發(fā)研究院副院長盧文新談到,國內(nèi)大型合成氨、甲醇、乙烯等產(chǎn)品的生產(chǎn)技術大部分是采用國外先進工藝技術設計建設的。目前這些 產(chǎn)品的能效水平較低,主要原因是由于新建生產(chǎn)裝置的運行穩(wěn)定性較差、生產(chǎn)負荷較低。待新建裝置的生產(chǎn)逐步穩(wěn)定和產(chǎn)能過剩問題解決以后,上述化工產(chǎn)品的單位 能耗會回歸到合理水平。
而江漢大學化學與環(huán)境工程學院副院長劉瓊玉等人分析,作為快速發(fā)展的中國市場,對于基本化工原料的需求會有一個穩(wěn)定期。目前,很多產(chǎn)品產(chǎn)能相對過剩,因此,來自市場的競爭壓力,也會迫使企業(yè)積極采取節(jié)能減排措施。因此,高耗能行業(yè)未來將有巨大的節(jié)能潛力可挖。
氯堿是高耗能行業(yè)之一。中國氯堿工業(yè)協(xié)會副秘書長張鑫談到,“十三五”期間,氯堿行業(yè)的節(jié)能潛力主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是節(jié)能技術裝備的支撐。隨著我國燒堿行業(yè)裝備的升級換代,“十三五”期間將全部采用離子膜電解槽,并且有50%以上的電解槽在“十二五”末進行了膜極距改造。預計“十三五”期間膜極距改造還有一定的節(jié)能空間。
二是節(jié)能管理水平還有提升空間?!笆濉逼陂g,氯堿行業(yè)積極推進能效管理體系的建立與完善,企業(yè)積極開展燒堿能源管理體系認證、能效對標等工作。此 外,與美國、日本和中國臺灣地區(qū)相比,我國燒堿的運行管理水平仍存在較大差距,如在鹽水精制指標控制、離子膜使用壽命和非計劃停車次數(shù)等方面都有待改進。
三是由技術節(jié)能向系統(tǒng)節(jié)能轉(zhuǎn)變。“十二五”期間,氯堿行業(yè)積極推進建設企業(yè)能源管理中心工作,特別是“煤電鹽化”一體化項目,涉及的產(chǎn)業(yè)多、產(chǎn)品多,能源管理更加復雜。
當前貢獻最大——技術節(jié)能
任何行業(yè)的節(jié)能幾乎都要依靠技術節(jié)能、管理節(jié)能和結構節(jié)能等幾種方式來完成。多數(shù)被采訪者表示,在這幾大節(jié)能方式中,技術節(jié)能的貢獻率最高、節(jié)能潛力也最大,不僅在“十二五”的節(jié)能工作中發(fā)揮了重要的作用,在“十三五”期間也將發(fā)揮舉足輕重的作用。
中國化工節(jié)能技術協(xié)會理事長方曉驊指出:“石化行業(yè)是裝備型產(chǎn)業(yè),40%~60%的節(jié)能量是靠技術進步。隨著國家提出對能耗總量控制的要求,未來的節(jié)能力度只會進一步加大,行業(yè)節(jié)能技術的進步就顯得尤為重要?!?/FONT>
李永亮也強調(diào),技術節(jié)能的貢獻最大,主要體現(xiàn)在行業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗指標的降低上?!笆濉逼陂g,高效節(jié)能換熱技術在全行業(yè)的應用具有非常明顯的節(jié)能 效果。在氯堿行業(yè),“十二五”最典型和最具革命性的技術創(chuàng)新是隔膜法工藝的淘汰和離子膜工藝的應用,它們對氯堿企業(yè)的能效提升起到了巨大作用;在電石行 業(yè),大型密閉式電石爐占比在不斷增加,大大降低了電石產(chǎn)品的能耗,對行業(yè)的節(jié)能起到了重要作用。
據(jù)了解,“十二五”期間,石油和化工企業(yè)積極投入資金,開展節(jié)能技術改造。其中,煉油行業(yè)重點實施了煉油裝置生產(chǎn)過程優(yōu)化、公用工程能量系統(tǒng)優(yōu)化等技改 項目,提高了煉油系統(tǒng)和煉化裝置能效水平;乙烯行業(yè)重點實施了裂解爐、壓縮機等關鍵設備的優(yōu)化和改造;合成氨和氮肥企業(yè)積極開展氣化技術優(yōu)化改造、全低溫 變換工藝、低壓低能耗氨合成技術、合成氨—尿素蒸汽自給等節(jié)能改造工程;純堿行業(yè)重點推廣新型變換氣制堿技術;氯堿行業(yè)膜極距離子膜電解技術大面積推廣應 用,噸堿綜合能耗大幅下降;炭黑行業(yè)積極開展余熱發(fā)電技術改造,提高了余熱利用效率和質(zhì)量。
中 國化工節(jié)能技術協(xié)會資深專家張覲桐介紹說,他曾就國內(nèi)的技術節(jié)能、管理節(jié)能和結構節(jié)能等的貢獻率做過一個課題。在20世紀七八十年代,管理節(jié)能的貢獻率比 較高。那時候全行業(yè)的管理水平都不太高,企業(yè)只要稍微加強管理就可以節(jié)約很多能源。但現(xiàn)在隨著企業(yè)管理的加強和管理水平的提高,管理節(jié)能的貢獻率已經(jīng)越來 越小,從過去的30%~40%,下降到了15%~18%;技術節(jié)能和結構節(jié)能的貢獻率在逐漸增大,而且技術節(jié)能占比越來越大,已經(jīng)超過40%,“十三五” 期間技術節(jié)能仍將發(fā)揮巨大的作用。
南京星飛冷卻設備股份有限公司工程師楊振華談到:“其實國內(nèi)的高耗能行業(yè),如電力、化工等領域的節(jié)能潛力和空間可謂非常之大,如果他們能夠真正把市場上成熟的節(jié)能技術應用到企業(yè)的節(jié)能工作中去,最少能節(jié)能30%,這就已經(jīng)不得了了?!?/FONT>
“對于個體企業(yè)來說,未來大幅度調(diào)整自身的裝置結構或產(chǎn)品結構,能做但是余地不大。相對而言,管理節(jié)能、技術節(jié)能將是企業(yè)節(jié)能的主要支撐。當然,隨著節(jié) 能的不斷深入,管理節(jié)能的潛力進一步縮小,技術節(jié)能對企業(yè)節(jié)能工作的支撐作用越來越重要。下一步必須通過對企業(yè)進行系統(tǒng)優(yōu)化,對裝置進行‘傷筋動骨’的節(jié) 能改造,才能確保節(jié)能工作取得突破?!敝惺旖蚍止旧a(chǎn)部副部長田增林告訴記者。
目前,不 少企業(yè)也正在技術節(jié)能方面努力。如陜西陜焦化工有限公司針對3.9MPa蒸汽有富余量的問題,準備將合成氣壓縮機電機改為蒸汽驅(qū)動,以降低電耗、水耗;同 時,通過循環(huán)水高壓靜電分離技術改造,提高循環(huán)水濃縮倍數(shù),大幅減少外排水量及噸焦炭水耗,不用添加緩蝕劑、阻垢劑等藥劑,預期節(jié)水20%左右。另外,延 長石油天然氣液化廠則準備對濃鹽水循環(huán)利用進行改造,將脫鹽水回收后加以利用,減少一次水損耗。
有待持續(xù)改進——管理節(jié)能
在采訪中,一些被采訪者也表示,盡管技術節(jié)能的貢獻率最大,但也不能忽視其他節(jié)能方式所起的作用。
“要實現(xiàn)大規(guī)模的節(jié)能,必須有技術創(chuàng)新。不過在沒有產(chǎn)生重大的技術突破之前,企業(yè)的節(jié)能工作也不能干等,日常的管理節(jié)能還是必須做的,畢竟革命性節(jié)能技術的出現(xiàn)可遇不可求?!焙幽辖鹕交び邢薰靖笨偨?jīng)理霍小永說。
河南金山化工是純堿行業(yè)連續(xù)幾年的能效領跑者,他們在管理節(jié)能上最有效的做法是推行內(nèi)部“節(jié)能技改投資多元化”管理體系,相當于在企業(yè)里搞合同能源管 理。以公司某車間實際為例,車間針對原工藝運行的不足提出了優(yōu)化方案,車間主任組織員工對項目的預期效果、投資風險、具體實施等環(huán)節(jié)進行了客觀分析,達成 共識后,由員工自愿參與該項目投資,并與公司簽訂項目投資與實施協(xié)議。該項目投資僅60萬元,半年節(jié)約成本242萬元,員工投資收益率高達50%。
“河南金山的這個管理機制很有特色,極大激發(fā)了員工的主動性,既讓員工得到了實惠,公司的生產(chǎn)成本也明顯降低?!敝袊儔A工業(yè)協(xié)會技術咨詢部部長齊玉娥評價說。
全國化工節(jié)能中心秘書長王武告訴記者,此前他們在化工企業(yè)進行調(diào)研時,發(fā)現(xiàn)管理和操作的問題還是很多,再好的企業(yè)在管理上也存在問題,還是有提升的空間。因此,在管理節(jié)能方面,企業(yè)仍要持續(xù)改進和提高。
亟須更加重視——結構節(jié)能
有被采訪者表示,在期待革命性的節(jié)能技術出現(xiàn)之時,不光是管理節(jié)能,結構節(jié)能也必須更加重視。
山東華魯恒升集團有限公司節(jié)能管理主任許立和告訴記者,他們已經(jīng)超額完成了“十二五”的節(jié)能目標,主要是通過結構節(jié)能來實現(xiàn)的。他們利用原有煤氣化平臺 所產(chǎn)的合成氣上馬了耗能少的醋酸、己二酸、多元醇等產(chǎn)品,通過調(diào)整產(chǎn)品結構,在向下游延伸產(chǎn)業(yè)鏈的同時,減少了能源的消耗。企業(yè)的產(chǎn)品能耗成本由原來單一 尿素時的70%下降到現(xiàn)在的34%左右;萬元產(chǎn)值綜合能耗由原來的7噸標煤下降到現(xiàn)在的3.88噸標煤。每年投入1億元左右的節(jié)能技改資金,不斷優(yōu)化裝置 的煤、電、蒸汽的平衡利用,合成氨單位產(chǎn)品綜合能耗達到了1381千克標煤/噸的全國最好水平,能源利用效率有了大幅度提高。
陜西蒲城清潔能源化工有限責任公司也準備新建膜分離裝置,對尾氣中的乙烯、丁烯回收后再返回生產(chǎn)系統(tǒng),預計年節(jié)省費用200多萬元。
許立和還強調(diào),從節(jié)能潛力來說,淘汰落后也有很大的潛力。比如現(xiàn)在有很多小化肥企業(yè)還在使用固定床造氣,成本太高,節(jié)能效果也不好。所以落后的固定床必 須淘汰,無論是站在國家、地區(qū),還是行業(yè)的角度,以先進的流化床替代固定床,都是化肥企業(yè)的必由之路。對企業(yè)來說,長痛不如短痛,因為老舊設備的開開停 停,對節(jié)能十分不利。
據(jù)了解,華魯恒升去年把建廠之初的老舊造氣系統(tǒng)——固定床停掉,計劃全部改成潔凈煤氣化新裝置,單套空分系統(tǒng)規(guī)模也從4萬立方米提升到10萬立方米,未來還將根據(jù)需要上馬新的裝置,不僅成本更低,而且節(jié)能效果也會更好。
挖潛最為關鍵——系統(tǒng)節(jié)能
記者在采訪中還發(fā)現(xiàn),要深入挖掘節(jié)能的潛力,必須重視系統(tǒng)節(jié)能。中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副秘書長孫偉善談到,節(jié)能的關鍵是系統(tǒng)節(jié)能,這一點應該引起全行業(yè)的重視。
中國石化南化連云港堿廠能源副高級主管孫維兵告訴記者,要了解未來有多少節(jié)能潛力可挖,可以看目前工業(yè)設計的能耗理論值是多少,企業(yè)實際的運行值是多少,運行值和理論值之間的差距就是節(jié)能潛力。
“我舉一個最常見的工業(yè)鍋爐熱效率的例子。工業(yè)鍋爐熱效率的理論值在89%~92%之間,但我們在實際運行中遠遠沒有達到這個水平,企業(yè)鍋爐目前的熱效 率只有84%左右,這是因為鍋爐廠設計水平不高所致。我們想改進鍋爐,給鍋爐廠提交了很多改進鍋爐熱效率的建議和具體的改進措施,但鍋爐廠都沒有采納。其 實他們在設計鍋爐的時候存在的缺陷我們都看得一清二楚,鍋爐廠即使有所改進也改不到要點上,這其實影響了化工企業(yè)的節(jié)能?!睂O維兵強調(diào),“其實節(jié)能是一項 系統(tǒng)工程,產(chǎn)品能源消耗首先是設計出來的,如果要提高化工企業(yè)能源使用效率,應該從源頭改進產(chǎn)品的工藝技術流程,從提高設計院的設計水平入手?!?/FONT>
陜西蒲城清潔能源化工有限責任公司生產(chǎn)技術部工程師何佳瑋也認為,系統(tǒng)節(jié)能潛力仍然有文章可做。比如鍋爐生產(chǎn)9.8兆帕高壓蒸汽,氣化、甲醇、MTO等 裝置產(chǎn)生中低壓蒸汽,等級較多。但由于目前部分裝置沒有滿負荷運行,副產(chǎn)蒸汽量不夠,只能通過高壓蒸汽減溫減壓補充,造成鍋爐能耗較高。這就迫切需要優(yōu)化 工藝,做好系統(tǒng)能源平衡。
中圣集團市場部經(jīng)理曹兵表示,在各種節(jié)能方式中,從設計抓起的系統(tǒng)節(jié) 能最合理。中國在加入世貿(mào)組織后,產(chǎn)品市場突然放大,加上國內(nèi)當時的人力成本優(yōu)勢,凡是符合市場需求的產(chǎn)品都有利潤,企業(yè)的主要精力是放在如何擴大市場和 擴產(chǎn)方面,工程設計的收費是按照工程的總造價來收取的,因此最初的產(chǎn)品工藝流程設計時并沒有充分考慮節(jié)能或者是把節(jié)能作為企業(yè)產(chǎn)品的競爭力來考慮。但是隨 著國內(nèi)產(chǎn)品產(chǎn)能逐步過剩,人力成本上升,以前的優(yōu)勢正在慢慢褪去,系統(tǒng)節(jié)能變得格外重要,尤其是對于耗能占企業(yè)生產(chǎn)成本較大的行業(yè)或企業(yè)顯得更為重要。研 究企業(yè)的整個生產(chǎn)流程,從系統(tǒng)的角度考慮每個環(huán)節(jié),找到最具節(jié)能潛力的環(huán)節(jié),應用先進且經(jīng)濟上合理的技術解決關鍵的、不合理的耗能,是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展永恒 的話題。
曹兵還認為,未來新建的企業(yè)需要系統(tǒng)節(jié)能,改造的企業(yè)也需要診斷系統(tǒng),分析、發(fā)現(xiàn)并找 出可節(jié)能的關鍵點?;は到y(tǒng)節(jié)能聽起來是個龐大的工程,但是仔細分析無非要考慮幾個方面:首先考慮工藝的合理性,工藝最優(yōu)和具有前瞻性是最為核心的部分; 其次要考慮動力源,例如鍋爐、壓縮機、電機等核心耗能或產(chǎn)能設備;再次是能量傳遞過程節(jié)能,合理的傳輸途徑,傳輸過程中的節(jié)能,例如優(yōu)異的絕熱防腐工程 等;最后是最優(yōu)的效率,保證原料使用合理,轉(zhuǎn)化率最佳等?!肮?jié)能就是海綿中的水,擠一擠總是有的。在國內(nèi)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的今天,合理節(jié)能是企業(yè)勝出的重要 策略之一?!辈鼙f。
上海工業(yè)鍋爐研究所開發(fā)部主任助理林欣則提醒石油和化工企業(yè),鍋爐廠之所 以難以配合企業(yè)的改造需要,一個原因是目前化工企業(yè)這一段的工藝節(jié)能已經(jīng)走在很前端,如像換熱器已采用高科技材料,而且已經(jīng)用上了精確的自動控制系統(tǒng),而 鍋爐企業(yè)的制造、控制等工藝水平還沒有跟上;另一個重要原因是化工企業(yè)工藝改進或減產(chǎn)之后,用的蒸汽量減少了,原來買的鍋爐就偏大了。本來是一個130噸 的鍋爐,它有80%~90%的負荷很合適,但現(xiàn)在只能運行到50%的負荷,效率自然就低了。購買大余量鍋爐是一些化工企業(yè)非常共性的問題,原來上下游是配 套的,但后端進一步節(jié)能改進后,與前端的鍋爐就不再配套了。因此,化工企業(yè)以后在鍋爐選型時不要再選單臺特別大容量的,而可以選擇幾臺小的模塊式的鍋爐, 如果產(chǎn)量多了就多開一臺,產(chǎn)量小了就少開一臺,這個理念是化工企業(yè)今后應該轉(zhuǎn)變的。