通過不斷優(yōu)化路徑、開展技術改造,煤制氫聯(lián)合裝置運行日趨穩(wěn)定。
煤制氫團隊攻堅克難,解決技術難題。
截至3月10日,中海油惠州石化有限公司(以下簡稱“惠州石化”)煤制氫聯(lián)合裝置一號氣化爐運行周期達73天,單爐運行時間再創(chuàng)歷史新高。通過多次實踐證明,惠州石化通過不斷優(yōu)化路徑、開展技術改造,裝置運行日趨穩(wěn)定,E-Gas水煤漿加壓氣化技術的中國方案初見成效。
“這兩年煤制氫裝置發(fā)揮了巨大作用,如果沒有它越來越好的運轉,我們的氫氣原料是遠遠不夠的。”惠州石化副總經理賀勝如感嘆道,“為了把這個裝置‘馴服’,煤制氫部的人員屢敗屢戰(zhàn),備受煎熬也拼盡了全力!
花費一年半時間鉆研600多頁英文專業(yè)書籍
惠州石化煤制氫聯(lián)合裝置是國內引進的首套應用E-Gas水煤漿加壓氣化技術裝置,目前全球僅有3套。與以往的煤制氫裝置相比,該裝置碳轉化率更高、熱利用效率更高、耗氧更少,唯一的“缺點”就是工藝系統(tǒng)太復雜。放眼全球,可借鑒的經驗非常有限。
2016年9月,惠州石化煤制氫聯(lián)合裝置現(xiàn)場建設顯雛形,但裝置內部控制系統(tǒng)的配置卻遇到了問題。氣化爐全過程自動化控制系統(tǒng)(以下簡稱“順控系統(tǒng)”)是煤制氫裝置的重點系統(tǒng),能夠大大提高裝置運行的效率和安全性。然而,國外廠商并不提供順控系統(tǒng)邏輯圖,順控組態(tài)工作難以進行。
“就好像面對一臺電腦,只有粗略的理論說明,卻沒有軟件包和技術指導,我們得自己把軟件做出來!必撠燀樋亻_發(fā)編制的工程師吳同舫說。
面對一本厚達600多頁的全英文順控理論敘述,并不精通英文的吳同舫陷入了迷茫,但他沒有輕易放棄!罢荒臧霑r間,我們天天鉆研這些東西,對這些資料熟悉到可以背誦!眳峭持钢郎舷翊u一樣又大又厚的順控書籍說。最終,他吃透了厚厚的純英文敘述,把文字轉化成邏輯功能圖,再將邏輯圖編制成計算機語言,還編寫了近4萬字的順控說明,幫助同事快速上手與理解。
2018年1月,順控進入現(xiàn)場調試階段,任務同樣艱巨。擺在他們面前的,單單調節(jié)閥和切斷閥就超過1000臺,遠程儀表信號數(shù)以百萬計。吳同舫帶領8名順控開發(fā)攻關小組成員與建設單位、操作系統(tǒng)廠家進行現(xiàn)場儀表信號聯(lián)合確認,他們以愚公移山的精神將這項不可能的任務變成現(xiàn)實。2018年7月,順控系統(tǒng)一鍵啟動,煤制氫裝置如期開車成功。外國廠家工程師來現(xiàn)場時都連連感嘆:“你們的順控比我們原來的還要順。”
緊張忙碌三個月開發(fā)出新型號國產濾芯
說到“煤制氫”的工藝,它其實不是用煤來制造氫氣,只是以煤為媒介,將氫氣從水里“搬”出來!鞍徇\”過程中需要經過一系列復雜的化學反應,而實現(xiàn)這些化學反應則需要整個裝置中每一個部件都處在恰到好處的狀態(tài),每一個步驟都準確無誤地進行。
煤制氫聯(lián)合裝置就像一個精密編織的巨型系統(tǒng),其中任何一個微小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響整體的平穩(wěn)運行。一個個困難磨礪著這支團隊,也在檢驗著中國方案的可行性。
焦過濾器是氣化裝置三大核心設備之一,而濾芯是焦過濾器運行的核心。原裝進口濾芯使用壽命只有40天左右,這導致焦過濾器壓差上升快,難以保持裝置平穩(wěn)運行。
考慮到進口濾芯更換頻繁帶來的高昂成本,煤制氫運行部氣化工藝主管周建欣帶領小組成員,聯(lián)合國內濾芯制造廠商,準備合作開發(fā)新型號濾芯,向這一難題發(fā)起沖擊。
煤制氫運行部和制造單位技術人員連續(xù)奮戰(zhàn),對比數(shù)據(jù)、收集資料,制訂、論證、確認改造方案……一群人馬不停蹄忙碌了三個月,新型號濾芯終于完成,國產濾芯在眾人期待中投入焦過濾器接受實踐的檢驗。
“40天后,試用結果表明,在相同運行條件下,新型號濾芯的壓差遠遠低于原裝濾芯的壓差,可以滿足更長周期的運行要求!敝芙ㄐ勒f。
印度煤制氫裝置代表團來惠州石化取經
當中國惠州的這套E-Gas煤制氫聯(lián)合裝置運行面臨重重挑戰(zhàn)之際,另一套稍早于中國投產的印度裝置也出現(xiàn)了許多棘手問題。順利通過一次次“打怪升級”的惠州石化煤制氫團隊與第三方公司密切合作,以國產化的方式徹底解決了產品品質、生產及貨源問題。
2019年7月,印度煤制氫裝置代表團一行來到惠州石化,向中國煤制氫裝置取經,就工藝、設備等方面出現(xiàn)的問題和解決辦法進行了分享探討。印度交流團隊滿載而歸,“我們的操作方案、解決方案都和他們進行了分享。印度也開始試用我們國產的濾芯、反吹閥、光纖!敝芙ㄐ勒f。這是一次雙贏的互動,中國方案、中國產品走出去,接受更廣闊市場的檢驗。
去年10月,國內成品油供應緊張,惠州石化煉油二期滿負荷運行,對氫氣的需求居高不下。經過3年磨礪的煤制氫團隊逐漸摸清裝置“脾氣”,對各類問題也能快速有效解決。
惠州石化持續(xù)加大煤制氫技術的優(yōu)化攻關,并將副產的二氧化碳資源作為化工原料供應給大亞灣石化區(qū)其他企業(yè)進行加工再利用,每年可實現(xiàn)二氧化碳減排10萬噸。將綠色和清潔進行到底,這是惠州石化煤制氫人不變的追求。
文/圖 惠州日報記者匡湘鄂 歐陽德輝 通訊員何東增 王震 湛小翠