克石化公司廠景。
克石化公司火炬氣回收系統(tǒng)。
克石化公司廠區(qū)。
克石化公司硫酸銨化肥生產(chǎn)線。
????目前，克石化共有170、200和300立方米/小時3套污水深度處理回用裝置，污水回用率接近50%。處理后的中水分別回用于循環(huán)水補水和鍋爐混床上水，每年可節(jié)約耗水量300多萬噸，實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益近900萬元/年????含硫污水、含硫廢氣也能化害為利、變廢為寶。克石化的1萬噸/年硫磺回收裝置，每年可生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品近6000噸，累計為公司創(chuàng)效6000多萬元；將煙氣中的硫化物生產(chǎn)成硫酸銨化肥也是廢氣資循環(huán)利用的一個縮影
????氫氣系統(tǒng)優(yōu)化方式，不僅能將全廠富含氫氣組分應(yīng)收盡收，降低了公司成本，還能相應(yīng)降低制氫裝置負(fù)荷。此外，升級后的氫氣回收系統(tǒng)每小時回收氫氣達到2000立方米，運行至今，已累計實現(xiàn)經(jīng)濟效益近8000萬元
????2016年，《溫室氣體捕集與利用關(guān)鍵技術(shù)》正式“落戶”克石化?？耸鳛榧夹g(shù)參與方，實現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用，每年可捕集回收二氧化碳達10萬噸。這相當(dāng)于回收了5萬輛家用小轎車一年的尾氣排放量
????累計投資超7億元實施環(huán)保提升項目、全工序水、氣達標(biāo)超低排放、打造“綠色工廠”“無異味工廠”“百年特色煉廠”、獲評“中國能源綠色企業(yè)50佳”“自治區(qū)首批循環(huán)經(jīng)濟試點單位”……“雙碳”背景下，克拉瑪依石化公司一系列綠色“大手筆”正在重塑社會對煉化企業(yè)的“傳統(tǒng)印象”。
????然而，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一項十分復(fù)雜艱巨的系統(tǒng)工程，如何持續(xù)走好綠色發(fā)展之路，走在行業(yè)發(fā)展前列？
????克石化的回答是，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟體系無疑是重要路徑。
????大循環(huán)“盤活”綠色經(jīng)濟
????作為煉化企業(yè)，投身環(huán)保事業(yè)數(shù)十載的克石化公司，讓30余套煉化裝置生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣，通過兩套污水汽提、兩套硫磺回收、三套工業(yè)水廢水處理、兩套煙氣脫硫脫銷、一套氫氣集中回收等環(huán)保裝置，“搖身一變”成為新原料，循環(huán)利用于自供應(yīng)再生產(chǎn)。
????“實際上，克石化的所有生產(chǎn)裝置與環(huán)保裝置，都是一環(huán)套一環(huán)的，要科學(xué)布局、精細(xì)設(shè)計。像我們污水汽提裝置取出的液氨，就是下一套煙氣脫硫裝置的原料，提出的硫化氫氣體，轉(zhuǎn)入硫磺回收裝置，又能用來生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品……依托這種‘大循環(huán)’理念和思路，我們不僅實現(xiàn)了所有水氣排放嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)值，還‘盤活’了綠色循環(huán)經(jīng)濟，為企業(yè)創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟效益?！痹摴举|(zhì)量安全環(huán)保處副處長羅強說。
????克石化把堅持環(huán)保與發(fā)展并重、治理與建設(shè)并舉作為綠色發(fā)展“重要一招”，秉持“垃圾是放錯了地方的資源”這一循環(huán)經(jīng)濟理念，從實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、助推生態(tài)文明建設(shè)、保障能源資源安全的戰(zhàn)略高度和長遠(yuǎn)角度，構(gòu)建以“減少產(chǎn)生—嚴(yán)格分類—綜合利用—規(guī)范處置”為規(guī)范的全鏈條、大循環(huán)綠色發(fā)展體系。所有廢棄物在排放前，必須經(jīng)過該公司“化害為利、變廢為寶”的評審過程，以最大限度地提高資源的綜合利用效率。
????克石化年循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)生的效益，為企業(yè)發(fā)展增添了“滿滿”活力。
????廢污水“搖變”回用新水
????眾所周知，工業(yè)企業(yè)歷來是用水大戶。作為普通市民，很難想象平均每小時耗水量高達四五百噸是什么概念。要知道，一個普通家庭一年的用水總量也不過100余噸。
????高耗水自然也會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水。就在20年前，克石化每天的污水外排量達1萬立方米。
????這對于在克拉瑪依這座缺水的石油城中成長壯大起來的克石化來說，沒有誰比她更加“心疼”。
????“工業(yè)廢水中水回用”概念在國內(nèi)剛剛興起，克石化緊追“潮流”，于2004年5月，投資1000萬元興建了Ⅰ套（170立方米/小時）污水深度處理回用裝置。
????此舉讓克石化成為了國內(nèi)首個應(yīng)用該工藝處理煉油污水的企業(yè)，自此正式踏上循環(huán)經(jīng)濟之路。
????該裝置建成投產(chǎn)后，不僅每年為克石化減少污水排放總量約85萬噸，還實現(xiàn)了節(jié)約循環(huán)水使用新水50多萬噸。
????正是看到了Ⅰ套污水深度處理回用裝置帶來的中水回用巨大效益，2010年6月，克石化又投運了Ⅱ套（200立方米/小時）污水深度處理裝置。
????該裝置由于除污染物能力更強，經(jīng)公司技術(shù)攻關(guān)后，經(jīng)深度處理的中水，首次被動力廠的煙氣脫硫裝置和熱電循環(huán)水用作補水，且各項指標(biāo)均達到當(dāng)時集團公司污水回用指標(biāo)要求。
????隨著克石化原油加工量的提升和加工深度的延深，進一步提升含硫、含油及高鹽污水等高濃度廢水處理能力迫在眉睫。
????2013年、2017年，克石化又先后投資1.3億元對污水處理裝置進行改造，期間，通過信息化管理，推廣在線監(jiān)測技術(shù)，及時控制中水水質(zhì)、水量變化，積極推進中水回用設(shè)施建設(shè)，不斷提高整體中水回用量。
????目前，克石化共有170、200和300立方米/小時3套污水深度處理回用裝置，污水回用率接近50%。處理后的中水分別回用于循環(huán)水補水和鍋爐混床上水，每年可節(jié)約耗水量300多萬噸，實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益近900萬元/年。
????由于在中水回用中的優(yōu)異表現(xiàn)，克石化先后獲得全國節(jié)能減排先進集體、自治區(qū)重點污染減排先進企業(yè)、中國石油石化行業(yè)節(jié)能減排先進單位、集團公司節(jié)能節(jié)水先進企業(yè)等。
????而這，僅僅是克石化污水循環(huán)鏈條上的其中一環(huán)，污水中的“寶”——硫化氫及部分氨氣，也成為資源高效循環(huán)利用的“樣本”。
????硫化物“變出”多樣產(chǎn)品
????硫化氫是一種神經(jīng)性毒氣，人們往往“談硫色變”。
????但石油化工企業(yè)免不了和“硫”打交道。在克石化人看來，只要安全合理利用，含硫污水、含硫廢氣也能化害為利、變廢為寶。
????“污水汽提裝置就是用來處理公司催化裝置、加氫裝置以及焦化裝置等煉油工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高含硫廢水，這套裝置我們已經(jīng)使用了21年?！痹摴緹捰偷谒穆?lián)合車間技術(shù)員張永林介紹說。
????該裝置的工作原理是——先將蒸汽汽提出的硫化氫氣體收集起來，轉(zhuǎn)入硫磺回收裝置，用來生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品；再將裝置中積存的含氨溶液，經(jīng)過脫硫、加壓、冷凝成液氨，用于動力廠的煙氣脫硫脫硝裝置，變成副產(chǎn)品硫酸銨化肥；最后，凈化污水還可作為原油電脫鹽用水。
????將污水中不同的物質(zhì)“分開”，把污水變成有用的物料，再供給其他裝置，是該裝置的“使命”。
????目前，該公司擁有4000噸/年和1萬噸/年兩套硫磺回收裝置，主要用于回收污水汽提中的硫化氫氣體及干氣液化氣中的二氧化硫。
????其中，2016年投資近1億元新建的1萬噸/年硫磺回收裝置，采用了世界先進的“二級克勞斯+康索夫尾氣處理”工藝技術(shù)，不僅總硫回收率達99.9%以上，其尾氣清潔工藝也在國內(nèi)首次被應(yīng)用，使二氧化硫排放指標(biāo)達最新環(huán)保要求，成為國內(nèi)最先進的硫磺回收裝置。
????“這套裝置的投產(chǎn)，不但極大改善了金龍鎮(zhèn)地區(qū)的大氣環(huán)境，同時回收煉油過程產(chǎn)生的含硫酸性氣，每年可生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品近6000噸，累計為公司創(chuàng)效6000多萬元。”羅強說。
????作為一家技術(shù)一流、特色突出、效益顯著的特色煉化企業(yè)，克石化更是積極履行社會責(zé)任的環(huán)保型工廠。
????基于“大循環(huán)”理念，克石化公司動力廠當(dāng)時在選擇裝置脫硫工藝時可謂煞費苦心。經(jīng)過不斷調(diào)研、對比、評價，最終舍棄了當(dāng)時很多熱電廠采用的、成本較低卻效果不穩(wěn)定的“鈣法”脫硫工藝，選擇了成本較高、但效果更好的“氨法”脫硫工藝。
????“這一工藝，使用一定濃度的氨水作為吸收劑，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，不僅不會產(chǎn)生二次污染物，還能搭配除霧工藝，從本質(zhì)上解決‘氨法’脫硫‘煙氣拖尾’及氣溶膠等問題。”羅強說，其副產(chǎn)品固體硫酸銨化肥，還能廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其適合新疆鹽堿地。
????自2009年克石化投用首套煙氣脫硫裝置，到2017年投產(chǎn)第二套煙氣脫硫脫硝裝置，再到2018年對首套進行升級改造，該公司硫酸銨化肥生產(chǎn)能力逐漸提升至6000余噸/年，填補了克拉瑪依地區(qū)化肥生產(chǎn)的空白。
????近年來，每到2月中下旬，克石化便進入化肥銷售旺季，月銷量達1000余噸，主要銷往烏魯木齊、石河子、烏蘇等地。
????“現(xiàn)在克石化的硫酸銨化肥成了真正的搶手貨，很多化肥還在漿液狀態(tài)下就被買走了，最近一兩年漿液銷量越來越多。”羅強說。
????而將煙氣中的硫化物生產(chǎn)成硫酸銨化肥，只是克石化廢氣資循環(huán)利用的一個縮影。
????從“廢氣”中回收氫氣
????作為國內(nèi)最大的環(huán)烷基潤滑油生產(chǎn)基地，以及中國石油最重要的高檔潤滑油，環(huán)烷基特種油、瀝青生產(chǎn)基地。加氫裝置是克石化提升油品質(zhì)量的重要“利器”，但是加氫工藝所需的氫氣資源一直困擾著公司的發(fā)展。
????2015年以前，克石化公司的主要產(chǎn)氫裝置是3.5萬立方米/時制氫和60萬噸/年連續(xù)重整PSA（變壓吸附）。其中，大部分氫氣是由3.5萬立方米/時制氫裝置提供，而該裝置的原料是天然氣，生產(chǎn)氫氣成本高。
????在生產(chǎn)過程中，部分裝置排放出的“廢氣”進入火炬管網(wǎng)，形成火炬氣。火炬氣通過深度脫硫凈化后，作為燃料供加熱爐使用，其中50.4%的氫氣被充當(dāng)廉價燃料，造成了氫氣資源的極大浪費。
????如何止損，將流失的氫氣資源收回來？
????克石化嘗試使用“夾點技術(shù)”，按照夾點匹配原則，選擇夾點之下純度較高的氫氣流股設(shè)置提純裝置，生產(chǎn)出純度高于夾點的氫氣，實現(xiàn)氫氣全過程回收高效利用。
????“通俗來講，就是我們通過理論計算，看產(chǎn)氫和耗氫之間是否有富裕，針對富裕量及純度進行優(yōu)化回收?！痹摴旧a(chǎn)運行處動力科主管吳斌超說。
????在此基礎(chǔ)之上，動力科提出了氫氣梯級利用的思路：經(jīng)對加氫裝置反應(yīng)器入口氫氣需求分析，對氫氣純度要求高的臨氫裝置，用制氫裝置生產(chǎn)的高純度氫氣；對氫氣純度要求不高的臨氫裝置，攙兌回收的氫氣以及使用過的高純度氫氣；而氫氣純度不能滿足要求的，通過連續(xù)重整PSA（變壓吸附）裝置進行提純，變成高純度氫后，又可以繼續(xù)滿足其他加氫裝置使用。
????與此同時，為了提高回收氫氣品質(zhì)，克石化還開發(fā)出膜分離法和PSA裝置耦合工藝提純氫氣技術(shù)——將60萬噸/年連續(xù)重整PSA裝置的馳放氣，通過滲透膜初次提純，再進入PSA提純變成合格氫氣產(chǎn)品，提升了回收氫氣的品質(zhì)。
????“氫氣系統(tǒng)優(yōu)化方式，不僅能將全廠富含氫氣組分應(yīng)收盡收，降低了公司成本，還能相應(yīng)降低制氫裝置負(fù)荷，優(yōu)化后的氫氣網(wǎng)絡(luò)操作更加靈活多變?！眳潜蟪f。
????實施全廠氫氣回收項目后，克石化每小時可增加合格產(chǎn)品氫氣1391立方米，年回收再利用氫氣達1218萬立方米，年節(jié)約氫氣生產(chǎn)成本1314萬元。
????2020年4月，克石化氫氣回收集中區(qū)正式投用，升級后的氫氣回收系統(tǒng)每小時回收氫氣達到2000立方米，全面實現(xiàn)氫氣高效回收。
????值得一提的是，氫氣回收項目運行至今，已累計實現(xiàn)經(jīng)濟效益近8000萬元。
????從自循環(huán)到“隔墻供應(yīng)”
????自2009年起，克石化通過一個個小“手術(shù)”，讓原本“各自為戰(zhàn)”的相鄰裝置實現(xiàn)了全面互聯(lián)。
????帶來這一變化的，是克石化組織實施的“生產(chǎn)裝置熱聯(lián)合優(yōu)化改造”項目，熱聯(lián)合實現(xiàn)了能量自循環(huán)的優(yōu)化利用。
????過去，為保證每個裝置安全平穩(wěn)運行，大多上游裝置生產(chǎn)出來的產(chǎn)物進入下游裝置時，都要先進行降溫，進入原料緩沖罐區(qū)，再從罐區(qū)進入下游裝置后進加熱爐升溫，過程中產(chǎn)生的煙氣和余熱白白浪費不說，還增加了水耗、電耗、燃料等能耗。
????克石化通過優(yōu)化上下游裝置物料流程，有效利用中間產(chǎn)品的熱量，“砍掉”先降溫后升溫環(huán)節(jié)，對需要再次加溫的中間物料進行直連，在第一期重點實施了I套蒸餾與I、II套丙烷熱聯(lián)合，I、II套焦化及I、II套蒸餾與催化裂化熱聯(lián)合，II套蒸餾、催化油漿、II套丙烷重脫油與I、II套焦化熱聯(lián)合等。
????經(jīng)監(jiān)測，改造后的催化進料溫度由原來的75攝氏度左右提高至120攝氏度左右，裝置3.5兆帕蒸汽發(fā)汽量由投用前的37噸/小時上升至48噸/小時，循環(huán)水用量減少了近800-1000噸/小時，大大降低裝置循環(huán)水、電能和燃料的消耗。
????嘗到了熱聯(lián)合的“甜頭”。2011年，克石化又乘勝追擊完成了丙烷裝置重脫油的熱聯(lián)合改造。項目投用后，丙烷裝置節(jié)約蒸汽823噸/年、循環(huán)水9.24萬噸/年，年節(jié)約能耗達102.56萬噸標(biāo)煤。
????截至目前，克石化已完成具有能源回收價值的生產(chǎn)單元間的熱聯(lián)合。不僅很好的實現(xiàn)了節(jié)能，同時由于減少了中間儲罐存儲的環(huán)節(jié)，極大的降低了VOCs（揮發(fā)性有機氣體）的排放，實現(xiàn)了多贏。
????如今，在循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域，越來越多的企業(yè)除了從自身源頭、生產(chǎn)過程等環(huán)節(jié)發(fā)力，也逐漸開始嘗試將自身變廢為寶的資源進行“隔墻供應(yīng)”。
????2016年，中石油集團公司重大科技項目《溫室氣體捕集與利用關(guān)鍵技術(shù)》正式“落戶”克石化。
????“制氫過程是煉油生產(chǎn)過程中脫碳強度最大的脫碳過程，換句話說，氫氣生產(chǎn)中產(chǎn)生的馳放氣，即是煉油工藝生產(chǎn)中二氧化碳排放最集中的點?！痹摴究萍继幐呒壷鞴馨矔越芙榻B說。
????克石化作為技術(shù)參與方，經(jīng)過此前5年的攻關(guān)試驗，實現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用，通過用溶劑法回收天然氣制氫副產(chǎn)物二氧化碳，每年可捕集回收二氧化碳達10萬噸。
????“這相當(dāng)于回收了5萬輛家用小轎車一年的尾氣排放量。”安曉杰說。
????通過與第三方公司合作，該項目捕集回收的二氧化碳，被制成干冰（固態(tài)的二氧化碳），應(yīng)用于“鄰居”新疆油田稠油熱采注汽鍋爐，在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的同時，真正實現(xiàn)了“大循環(huán)”理念。
????“隔墻供應(yīng)”不僅帶來了原料獲取的便利，更加實現(xiàn)了“三廢”處理的共享。這將是克石化不斷延伸綠色循環(huán)鏈，全面打造循環(huán)經(jīng)濟體系，推動高質(zhì)量綠色發(fā)展的目標(biāo)與方向。
????圖片由克石化公司提供