文/王坤敏 張 超 宋雪微
中海油石化工程在超大型LNG儲罐項目自主建造中玩轉碳減排。

中海油江蘇濱海LNG接收站一期擴建工程將配套冷能發電裝置,打造綜合性清潔能源樞紐。供圖/中海油石化工程
2月20日,由中海油石化工程有限公司(以下簡稱海油石化工程)牽頭總承包的中國海油鹽城“綠能港”,即江蘇濱海LNG接收站一期擴建工程6座世界單罐容量最大LNG儲罐完成全部承臺混凝土澆筑,進入主體施工階段。作為總承包牽頭方和工程設計公司,海油石化工程在LNG冷能利用及下游產業鏈一步步創新突破,成為我國清潔能源建設發展的一支重要力量。
海油石化工程發揮科研成果到技術轉化的橋梁紐帶作用,主動適應能源轉型趨勢,深挖清潔低碳綠色能源發展潛力;堅持創新發展,在LNG冷能利用、二氧化碳利用和煉廠節能降耗等方面開展技術攻關,通過開展自主設計、流程優化、集成創新等推進新技術新工藝轉化,促進資源節約和綜合高效利用,為能源行業綠色低碳可持續發展貢獻了技術價值。
提高天然氣產量、增加天然氣占比,是中國低碳產業發展的重要內容。海油石化工程深耕LNG板塊14年,先后承擔了20余個LNG項目的設計和EPC總承包,承擔了中國海油LNG領域90%左右項目的前期咨詢工作。
江蘇濱海LNG接收站一期擴建工程2023年底建成投產后,LNG年處理能力可達600萬噸,折合氣態天然氣約85億立方米,將通過管道、罐箱、槽車、槽船等方式源源不斷為華東和中部省市供應清潔能源,每年可減少二氧化碳排放7500萬噸,相當于每年植樹2000萬棵,為加快我國能源轉型和長江經濟帶發展提供更多綠色清潔能源。
隨著低碳發展理念深入人心,LNG作為清潔能源的國內市場占有率穩步增長。LNG在汽化為常溫氣體的過程中會釋放大量冷能,對冷能進行回收利用能夠減少機械制冷的大量電能消耗(理論上,汽化1噸LNG釋放的可利用冷能折合電量約240千瓦時),降碳成效顯著。為此,海油石化工程積極開展LNG冷能利用技術攻關,自主開發設計的中海油(福建)深冷精細膠粉有限公司LNG冷能低溫橡膠粉碎項目于2014年1月建成投產。海油石化工程承擔了國內首套具有自主知識產權的冷能空分項目——中海油寧波LNG冷能空分項目的可行性研究工作,項目已于2015年1月投產。
LNG冷能在發電過程中不產生碳排放,是節能降碳的新路徑。海油石化工程依托“冷能利用關鍵技術”課題研究、消化國外冷能發電關鍵技術,落實冷能發電技術路線,應用于國內首個大型LNG冷能發電項目——上海申能集團上海LNG冷能發電項目。該項目于2021年9月16日開工建設,預計2022年10月建成投運,投產后預計年凈發電量2400萬千瓦時,節省電量約占接收站總容量的7%。此外,海油石化工程承接的中海油浙江LNG冷能利用(發電)項目初步設計通過專家評審,投產后預計年凈發電量2400萬千瓦時,能節省超7000噸標準煤,年減少18000多噸二氧化碳排放量。
在這些項目經驗積累的基礎上,海油石化工程將自主開發、具有獨立知識產權的工藝包用于總承包的福建莆田冰雪小鎮項目換冷站設計中。冰雪小鎮項目換冷站建成后,可實現對中海油福建LNG接收站LNG冷能的梯級利用。
我國化工業發展迅速,在生產效率提升的同時排放的二氧化碳總量不斷增加。在“碳達峰”“碳中和”目標下,減少二氧化碳排放已成為國內企業的普遍共識。通過對二氧化碳進行回收和重新利用,不僅可以降低對環境的污染,還能提高資源利用效率。
海油石化工程創新設計、自主開發的二氧化碳回收利用技術在對工業二氧化碳進行工藝處理后,可生產滿足國家食品級指標要求的二氧化碳產品,在減少碳排放的同時對二氧化碳進行了有效利用,具有廣泛的推廣價值。目前,海油石化工程已將二氧化碳回收利用技術應用在渤海灣首個千億萬立方米級大型天然氣田配套天然氣處理終端——渤中19-6凝析氣田開發項目濱州天然氣終端工程的設計中。
海上天然氣富含二氧化碳,天然氣外輸商業利用前需要進行脫碳處理。通過二氧化碳回收利用技術,海油石化工程將天然氣脫碳產生的二氧化碳酸性氣依次經過脫硫、脫烴、脫水、提純等工藝處理,得到高純度食品級二氧化碳。
渤中19-6凝析氣田開發項目濱州天然氣終端工程投產后,預計每年可減少二氧化碳排放30萬噸。處理后的二氧化碳將被用于生產碳酸飲料、食品保鮮等,成為用途廣泛的“寶藏”產品。
近年來,海油石化工程利用自身設計優勢參與能效攻堅項目,著眼于低碳化工、低碳煉油等挑戰進行技術開發,助推煉廠優化和調整產業結構,深度挖掘減碳降耗潛力。
海油石化工程參與中國海油“混合碳四氫甲酰化制高碳醇工業技術開發”科研項目,開發出具有自主知識產權的2-丙基庚醇工藝包,可對煉廠副產的碳四資源進行深加工,轉化為高附加值的精細化學品原材料高碳醇,在助力煉廠產品結構升級、提升經濟效益的同時減碳成效顯著,具有廣泛的推廣價值。
目前,海油石化工程已分別為中海油惠州石化有限公司、廣東前興石化有限公司、山東雷奧新能源有限公司三家企業編制完成了關于混合碳四制高碳醇項目可行性研究報告,有望實現工藝包的推廣應用,推進產業發展和節能環保協同共進。
海油石化工程對中海石油煉化有限責任公司下屬5家煉廠進行能效對標和攻堅,通過采取總流程優化、系統工程優化、氫氣和蒸汽系統優化、環保設施集成等措施加強煉化一體化企業的整合優化,為碳減排提供支撐。同時,海油石化工程持續與能效標桿企業對標,找差距、學經驗,總結應用效果好的工藝技術并進行推廣應用,為煉廠節能降耗、“雙碳”目標實現和技術提升貢獻價值。
海油石化工程還為中海油惠州石化有限公司200萬噸/年汽柴油加氫裝置設計柴油產品與原料油換熱器工藝流程,通過技術改造,充分利用柴油產品的余熱與原料油換熱,提高原料油的進料溫度,每小時可減少燃料氣消耗約500標準立方米,有效降低了碳排放。