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心系冬奥“氢”情奉献
——北京燕华服务社会发展洁净能源助力北京冬奥

2022-05-13

石油化工建设 2022年3期
关键词:膜分离燕山制氢

朱 勤

本刊编辑部 北京 100029

2022 北京冬奥会见证了氢气身份由原料到燃料的转变。

近日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,将氢能定位为未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。氢能产业正在进入到大规模发展的新阶段。

在氢能发展的过程中,传统的化工石化工程建设企业如何抓住机遇促进自身业务的增长?深度参与燕山石化冬奥氢气保供项目的北京燕华工程建设有限公司可以为大家提供一个有益的参考。

在北京冬奥会期间,燕山石化生产的氢气源源不断地为赛会清洁能源车辆提供动力,并成为传递火炬及“鸟巢”主火炬的唯一燃料。而北京燕华工程建设有限公司(以下简称:北京燕华)为燕山石化氢气提纯项目提供的技术和工程方面的支持在其中发挥了重要作用。

1 机会总是留给有准备的人

炼化企业生产过程中伴生的氢气副产品循环利用是北京燕华早就关注的问题。

众所周知,加氢裂化装置需要一个富氢的环境,约有45%的氢气未参加反应随工艺尾气排放。为了节约能源,有人曾尝试将尾气导入锅炉、加热炉等设备中燃烧,以实现废物利用的目的。但是,经过工艺调整发现,由于尾气中氢气的比例过高,燃烧后生成的水,带走了炉膛中大量的热能,导致炉膛温度达不到工艺要求。结果,尾气只好被引入火炬白白地燃烧,造成很大的浪费和环境污染。

2013 年,北京燕华根据国家节能减排的倡导,结合绿水青山就是金山银山的理念,决定进行科研立项,一举解决炼化企业氢气再利用的问题。他们的科研思路是,采用一种分子级别的超滤膜,通过螺杆压缩机将尾气中的氢气分离出来。其中,回收的氢气作为紧缺资源回馈炼油厂继续使用;同时,经过氢气分离后的剩余尾气,引入锅炉、加热炉中进行燃烧,能有效保证炉膛工艺温度要求。整个分离过程是一个物理的过程,不会带来任何的环境污染。

北京燕华历时4 年投资4800万元自主研发的膜分离制氢设备在冬奥氢气保供过程中发挥了巨大作用

北京燕华早在2016 年便开始研发膜分离制氢技术并取得成功

经过连续4 年的不断投入和反复试验,北京燕华膜分离制氢技术和设备终于研发成功,在实践中取得了良好的效果,并分别于2014 年和2016 年获得了国家知识产权局授权的实用新型专利和发明专利,2016 年获得了北京市新技术新产品证书。但是,当时全社会对氢能的认识还不普及,这一技术并没有引起广泛的关注。而北京冬奥成功申办,其绿色办奥理念和“双碳”目标承诺为北京燕华膜分离制氢技术提供了闪亮的舞台。

北京冬奥会申报成功以后,中国石化与奥组委签订了《官方油气合作伙伴赞助协议》,承诺将为冬奥会提供优质的清洁能源,在燕山石化建设北京冬奥会氢气新能源保供项目。燕山石化自身氢气资源本来就比较紧张,还要为奥运火炬、奥运氢能源汽车提供提纯后的氢气,氢气缺口比较大。在别人看来是难以解决的难题,对于北京燕华膜分离制氢技术来说则是量身定制的机会。经过认真考察比较,燕山石化决定采用膜分离制氢技术,其设备的安装调试也同时交由北京燕华完成。

2 北京燕华,“铁军”基因

北京燕华工程建设有限公司(原中石化第一建设公司)是一家集石油化工施工总承包、压力容器(非标设备)设计制造、石化装置维护运行和检修、工程项目管理、工程技术开发及服务为一体的大型工程建设企业,是中国石化集团旗下整体改制规模最大、历史最悠久的施工企业。公司成立于1969 年,其前身是北京市化工建筑安装公司,曾多次创造中国石化工程建设第一的纪录:国内首套30 万吨/ 年乙烯项目;国内首台10 万吨/ 年裂解炉项目;国内首套200 万吨/ 年重油催化裂化装置;国内首套单线生产能力20 万吨/ 年聚丙烯装置;国内首套工业化生产3 万吨/ 年丁基橡胶装置;国内首套8 万吨/ 年间甲酚装置等。1994 年承建的国内首次45 万吨/ 年乙烯改扩建工程一次开车成功并获得中华人民共和国建筑业最高奖“鲁班奖”,这项工程于2009 年被中国建筑业协会评为“新中国成立60 周年百项经典暨精品工程”。

2005 年,北京燕华整体改制。改制后的北京燕华仍严格保持中石化第一建设公司的“铁军”基因,作为中国石化优质服务商,在管理创新、技术创新、产品创新上不断寻求制高点,从转型到坚守,始终不忘初心,多次承担政府投资及对贫困地区的援建项目,包括国家原油储备基地建设、宁夏7500吨/ 年塑料棚膜、地膜、滴灌带援建、神舟五号储罐的制造等项目。特别是2020 年2~3 月疫情期间,北京燕华组织精兵强将,对标火神山、雷神山医院的建设速度,24 小时不间断施工,仅用12 天建成燕山石化熔喷无纺布生产线,并一次开车成功,又一次展示了燕华人的责任担当和工匠精神。

北京燕华工程建设有限公司根植于石油化工装备技术的沃土,大力发展开拓新领域新市场,以“支持绿色清洁生产,推进传统制造业绿色改造”为方向开展科技开发,为守护首都蓝天白云,落实“碳达峰”、“碳中和”双碳目标,积极打造“资源节约型、环境友好型、科技创新型、本质安全型”发展企业,将节能减排融入生产经营的各个环节,共建燕山石化“碧水蓝天”工程,先后参与和建设完成了脱硫技术改造、锅炉清洁能源改造等281个环保项目,建设投用了多套尾气回收、烟气治理等环保、资源综合利用设施。

北京燕华的前身是中石化第一建设公司,功勋卓著,屡获殊荣,改制后依然沿袭优良传统,不忘初心,责任担当。

在燕山石化冬奥氢气保供项目建设中,北京燕华将自身先进的建设理念和技术融入其中,以绿色建造的要求,高质量按期实现项目竣工

2022 年1 月31 日,北京冬奥会前夕,燕山石化顺利通过全球首个《低碳氢、清洁氢及可再生氢标准与评价》,成为国内首家取得清洁氢认证的企业。根据该标准,低碳氢的阈值为每千克氢气排放14.51 千克二氧化碳,清洁氢和可再生氢的阈值为每千克氢气排放4.9 千克二氧化碳。经第三方审验,燕山石化所生产的单位氢气碳排放水平处于行业领先地位,成功获得清洁氢认证,切实为“绿色冬奥”赋能。

3 交精品工程倾情支持北京冬奥

在悉知北京冬奥会氢气新能源保供项目在燕山落地时,北京燕华工程建设有限公司充分认识到它的重要性,立即组建高级别项目部,对项目进行分析策划。要在短时间内完成如此大的施工量,这对项目部来说无疑是个巨大的挑战。项目涉及的动静设备、特阀制造周期较长,如运至施工现场进行安装,将严重影响项目进度。为此,优化了设计方案,在加工厂提前进行预组装,实现整体运输、整体安装,有效减少设备的安装周期。氢气提纯装置对管道洁净度要求非常高,安装过程中,要求施工作业人员严格按照设计和规范要求进行,采用特殊的吹扫试压工艺确保管道内部高洁净度;氢气回流线需与在用氢气线连接,且不能影响装置正常运行,安装时开发了一系列全新的施工工法,确保安全优质完成施工任务。

北京燕华工程建设有限公司在保障施工质量的同时,严控工程进度。为确保工程如期交付,公司领导每日必亲临现场,精心策划,合理布局,优化施工组织设计,对项目的进度、质量、安全进行了顶层设计,细化了HSE 管理,强化了技术质量管理,优化了施工网络管理,进行了科学合理的部署,使工程管理的各个环节始终处于受控状态,实现了“高效、优质”中交的目标。

北京冬奥会氢气新能源保供项目的顺利投产,有力地保障了北京冬奥会氢气供应,服务了北京市氢能产业总体规划。氢气新能源保供项目建设期间,北京燕华工程建设有限公司全体干部职工全力以赴,秉持“洁净能源,为冬奥加油”的理念,保障了2 月4 日冬奥圣火燃烧。未来氢气保供步履不停,北京燕华将继续为装置稳定生产提供优质的维保服务,全力以赴踏上了“氢”情助冬奥的征程。

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