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积极为行业提供“新能源+”降碳解决方案

来源:《中国石化》杂志2025年第6期 时间:2025-06-09 16:10

郑立军

在全球能源结构绿色转型背景下,清洁可再生能源正成为重塑能源体系的核心动能。石化工程企业积极践行绿色洁净发展战略,通过技术创新实现传统石化工艺与新能源深度耦合,重点布局绿氢、绿氨、绿醇及绿色航煤等低碳技术领域,形成“新能源+化工”耦合解决方案。同时,深化人工智能等数字技术应用,打造“人工智能+”创新应用场景,推动全业务链数字化转型,为推动石化产业高质量发展注入新动能。

科技创新驱动绿色发展

在“双碳”战略引领下,绿色低碳转型已成为高质量发展的核心引擎,石化工程企业以科技创新为驱动,通过构建“传统石化工艺+可再生能源”协同创新体系,将绿色理念深度贯穿于工程建设全生命周期管理,系统研究多能耦合的炼化发展路径,从源头规划绿色低碳工艺路线,在原油裂解、重油裂解、多种原料气化、甲醇合成、甲醇制烯芳烃、电解水制氢、绿氢绿氧耦合应用等技术领域取得重要突破,推动技术向低成本、短流程、绿色化发展。

中石化宁波工程有限公司(以下简称“宁波工程公司”)立足“科技公司+工程公司”双轮驱动战略,建立了覆盖工程技术研发、工程咨询、工程设计、EPC总承包、施工总承包、装备制造的全链条绿色创新体系,重点开发绿色合成气制备绿氨、绿醇及可持续航空燃料(SAF)等低碳技术,并在绿电制氢、生物质气化、二氧化碳加氢制甲醇及碳捕集、利用与封存(CCUS)等领域形成了技术矩阵。这些创新实践有效促进了传统石化工艺与新能源深度耦合,为行业提供了可复制的“新能源+”降碳解决方案,有力推动了石化产业向高端化、智能化、绿色化方向发展。

煤炭清洁转化技术革新

清洁能源技术创新正成为推动石化产业绿色转型的核心引擎。宁波工程公司作为国内气化技术领域的领先企业,凭借自主研发的SE东方炉系列气化技术,在粉煤、水煤(焦)浆、重质油、生物质、气态烃等多原料气化领域取得重大突破。2025年初,宁波工程公司负责工艺包编制、基础工程设计和EPC总承包的镇海基地二期重质油气化制氢装置成功投运,该装置采用中国石化“十条龙”科技攻关成果—重质油高效气化技术,每年可处理30万吨含碳废弃物,创新实现了炼厂脱油沥青、加氢未转化油等废弃物高效资源化利用。同时,该技术解决了高浓度COD废水、废液处理难题,形成了“变废为氢”的循环经济模式,为大型石化装置低成本制氢提供了示范样本。此前,镇海基地一期煤焦制氢装置已累计资源化利用废料近10万吨,充分验证了多原料共气化技术的规模化应用价值,构建了“资源—产品—再生资源”的闭环生产体系。

2024年底,宁波工程公司提供技术许可、工艺包编制并承担工程设计的湖南石化新区年产60万吨己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目煤气化装置,在投运1周年之际已累计处理含盐残液超30万吨。该煤气化装置制浆全部采用己内酰胺高含盐残液,实现了高难度、高成本处理废液的资源化利用,为建设“无废工厂”开辟了绿色低碳发展新路径。

探索新能源与石化产业深度耦合

石化产业与新能源耦合发展方面取得显著成效,通过打造技术领先、资源高效、低碳环保示范项目,构建原料优化与节能减排的协同创新模式。宁波工程公司将气化技术拓展至生物质利用领域,开发生物质气化、二氧化碳加氢制甲醇等绿色工艺技术,为绿氨、绿醇等绿色化学品生产提供可持续清洁原料路径。其中负责工程设计的正泰新能源风光绿氢制绿色甲醇项目,创新性地整合生物质锅炉发电、碳捕集、电解水制氢等技术,将风电、光伏等新能源电力转化为可储存、可运输的绿色燃料,有效解决了绿电消纳难题,为石化产业探索出“绿色能源+绿色化工”新路径。

聚焦多种原料气化,进行核心技术迭代升级,开发了一系列可再生原料气化制绿色燃料和化学品的全流程技术。在中安联合煤气化装置分两阶段开展生物质掺烧工业试验,生物质掺烧比例最高达到20%,具有创新性示范效应,为传统石化装置低碳改造提供切实可行的技术路径。这些创新实践不仅推动了石化产业绿色低碳转型,更为实现“双碳”目标贡献了技术路径。

循环经济体系创新实践

热电水务系统作为石化产业可持续发展的重要保障,中国石化于2023年在宁波工程公司设立热电水务技术服务中心,打造集研发推广、工程服务和技术支持于一体的全链条技术体系。该中心聚焦节能降碳、清洁能源应用、新型电力系统构建及水资源综合利用等关键技术领域开展攻关,取得显著成果。在技术创新方面,宁波工程公司实现了高参数热电联产设计的多场景储能耦合与全厂低温热高效利用,同时在高浓度盐水资源化利用领域实现突破;在绿色技术布局方面,持续推动生物质能多元化利用、绿电储能、废水回用及非常规水资源化利用等绿色耦合技术研发,并持续推动富氧锅炉、碳捕集等低碳技术研发。这些创新技术已成功应用于20余家石化电厂,提供涵盖系统配置、设备运行、能效优化、能源发展及信息化智能化应用等全方位绿色低碳解决方案。

其中,海南炼化乙烯动力中心项目通过增设乏汽回收装置,年回收量达3.28万吨;同时采用“低氮燃烧器+SCR脱硝+FGR烟气再循环”技术组合,使氮氧化物排放降至国家标准的35%以下。济南炼化项目采用“废水预处理+MVR蒸发浓缩+强制循环结晶”工艺,年减排脱硫废水20万吨,产出硫酸钠6350吨;中天合创项目采用“预处理+分盐处理+蒸发结晶”工艺,年减排杂盐5万吨。这些创新实践不仅显著提升了石化装置的运行水平,也为行业绿色转型提供了可复制的技术方案,有力推动技术创新与产业升级的协同发展。

数智化转型赋能新型工业化

在推进新型工业化的时代背景下,宁波工程公司采用“数据+平台+应用”模式,实现全业务链布局的深度变革。重点打造的生产管控数字化平台(NEDC)包含12个子系统,涵盖设计条件管理、请购管理、变更管理等设计系统关键环节,有效打破了数据孤岛,建立了高效的跨部门协同机制。这一创新不仅实现了设计业务全流程协同和供应商文件可追溯管理,还通过工程数字化协作云平台建设,优化了建设单位与供应商的在线协同审批流程,显著提升了管理效率和工程总承包的数智化水平。积极探索“运维一体化、数字化、智能化、全生命周期服务”新模式,牵头研发的智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台这一煤化工领域的首创成果,整合了行业数据资源,构建了领先的煤气化数据中心,为科研设计、生产运维和管理决策提供全方位支持。同时,在中科炼化试点部署的热电智能技术服务平台,运用物联网与机器学习技术,实现能耗优化和安全预警的智能化管理。宁波工程公司在人工智能应用领域进行战略谋划和布局,目前重点开发了“人工智能+”系列创新应用场景,包括工艺寻源、设计安全分析、工程设计、项目管理和装备制造等多个维度,全面推动业务链数智化转型。这些实践不仅确立了公司在工程建设行业的数智化标杆地位,更为行业高质量发展提供了可复制的创新范式。

作者系中石化宁波工程有限公司执行董事、党委书记

( 责任编辑:王莹 )