燕山石化，氢动冬奥

○ 文／王朝辉

供氢冬奥，使燕山石化彰显企业社会责任，并将最终推动企业转型。

2019年11月30日，一场初雪悄悄降临京畿大地，北京正式迈入冬天。然而，中国石化燕山石化一施工区域内却哨声阵阵、马达轰鸣。

11月14日，3台循环氢压缩机和2台解析气压缩机吊装就位；

11月29日，2套大型撬块化设备吊装就位。

至此，燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目主体设备安装已全部就位。目前，工艺管线及电气仪表系统敷设和安装工作正在紧张有序进行。项目有望在年内全部完工实现中交。

领跑氢能

作为一家有着近50年发展历史的传统大型石油炼化企业，燕山石化为何将目光转向氢气新能源领域？

燕山石化公司副总经理焦阳回答：“这是大势所趋。”

在环保和产业升级的大背景下，绿色可再生能源产业发展迅猛。其中，氢能作为零排放、可再生的纯绿色能源，被誉为人类社会的“终极能源”。它可以实现一次性获得，可以长期储存，并通过氢能燃料电池的技术整合成为电、热、气网一体化的结合点，成为大规模消纳新能源、实现电网和气网互联互通的重要手段。充分利用氢能，无疑将是解决能源资源危机和环境危机的最佳途径之一。

2022年，举世瞩目的第24届冬奥会将在北京举办。中国石化作为北京冬奥会官方油气合作伙伴与奥组委签订了《官方油气合作伙伴赞助协议》，承诺将为冬奥会提供优质的能源保障，彰显了中央企业的责任担当。

作为中国石化旗下唯一在京大型石油炼化企业，燕山石化责无旁贷地挑起了清洁油品和氢气新能源的保供重担。

“红船精神”是激励我们大胆探索、创新创业的强大思想武器。首创精神昭示我们，在社会发展的历史进程中，我们不能因循守旧、安于现状，必须勇立潮头、敢为人先，坚持用时代发展要求审视自己，以改革精神创新发展理念，以创新的精神永葆党的生机和活力。面对新挑战、新机遇、新形势和新任务，我们要坚持和发扬“红船精神”，有敢于突破前人的勇气和智慧，自觉克服安于现状、不思进取的思想观念，坚持用创新的理论成果武装头脑，用创新的思想观念谋划工作，紧紧扭住发展不放松，与时俱进，勇于改革创新，不断推进建设中国特色社会主义的伟大事业。勇于改革创新，敢为人先，始终保持共产党人的首创精神，夺取新征程上的更大胜利。

燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目循环氢压缩机吊装就位。 摄影/刘建军

据悉，北京冬奥会期间，将有2099辆氢燃料电池车作为赛事期间人员出行服务保障用车投入使用。其中，70MPa小型轿车380辆、70MPa新型FC中巴车384辆、35MPa大巴车1335辆，急需高纯度、低成本氢气满足氢燃料汽车使用。

“燕山石化有低成本工业副产氢气，经过提纯处理后，可保障冬奥会氢气能源供应。”焦阳说。

据介绍，燕山石化的副产氢气有4个来源。一是炼油系统现有的80万吨/年连续重整反应单元副产的氢气；二是化工系统71万吨/年裂解装置副产的氢气；三是近期建成投产的100万吨/年连续重整装置反应单元副产的氢气；四是未来将要规划建设的POX制氢装置。上述4个来源的氢气总产能完全能够满足北京市及冬奥会氢气能源供应的需求。

将氢能产业作为打造“世界一流绿色能源化工企业”的重要举措，燕山石化将推动企业实现从传统石油炼化加工企业向清洁能源（氢气）生产企业的华丽转身。

优化技术

多年来，北京市深入贯彻国家关于发展战略性新能源汽车产业的重大决策，积极推动并加速新能源汽车产业的建设和发展，广泛发动在京企业及研究院所积极推进氢燃料电池汽车的推广，并寻求廉价的氢气资源，以期努力改善环境质量，建设绿色出行城市。

然而，如何获得廉价的氢气资源？如何解决氢气生产及运输成本高的问题？

燕山石化发展和工程管理处规划科科长潘云表示：“目前，国内主要有水电解制氢、天然气制氢及工业副产氢3种制氢方式。而北京市天然气和水资源十分紧缺，用水和天然气两种资源制备氢气能耗大、成本高，严重制约了氢燃料电池汽车的推广。”

相比水电解和天然气制氢，工业副产氢气具有规模化及生产成本低的优势，但氢气中硫化物、烃类、一氧化碳等杂质含量较高，因此必须对工业副产氢气进行有效的提纯处理，将氢气中的杂质去除，使之达到氢燃料电池指标要求。

为此，燕山石化建立了工业副产氢气纯化设施。

“按照国标要求，提纯后的氢气纯度应达到‘4个9’以上。而我们的氢气纯度可以达到‘5个9’，也就是99.999%。”潘云说。

燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目采用变压吸附工艺。在20℃至40℃下，原料气进入变压吸附提纯氢气系统，经过吸附，连续多次均压降压，分级顺放、逆放，分级冲洗，连续多次均压升压和最终升压等步骤，从吸附器顶部可获得产品氢气。最后经过检测，将满足国家标准（《GB/T37244-2018质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》）要求的氢气送至合格氢气产品缓冲罐。之后，进入后续的装车单元外送出厂。

检测不合格的氢气会被送至解析气压缩机的入口，经升压后再返回纯化单元的入口，进入氢气管网进行二次利用。在实现生产过程零排放的同时，还能避免能源的浪费。

独辟蹊径

2019 年 3 月 30 日，燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目可行性研究报告获得批复。主要建设内容包含新建一套氢气提纯能力为 2000标准立方米/小时的氢气提纯装置，采用PSA氢气提纯技术对工业副产氢气进行提纯处理，年操作时间为8000小时；新建配套氢气装车设施，并对现有电气、仪表系统进行配套适应性改造。

要在短短两个月的时间内完成如此大的施工量，对项目部来说无疑是个巨大的挑战。尤其是项目涉及的程控阀、动设备及静设备的制造周期较长，如运至施工现场进行安装，将严重影响项目进度。

为此，燕山石化独辟蹊径。

设计之初，对变压吸附工艺过程进行优化，缩小吸附塔总体积，减少缓冲罐的数量，实现变压吸附装置的撬块化设计。同时，将体积较大的解析气缓冲罐和产品气缓冲罐做成一个撬块，与吸附塔撬块及管道阀门等设备一起在加工厂提前进行预组装，实现整体运输，最终在施工现场进行二次连接。采用撬块化设计安装，具有安装简便、灵活的优势，有效减少了纯化设备的安装周期。

箭在弦上，快马加鞭。

自10月15日正式开工以来，项目施工人员不舍昼夜、加班加点，挖掘机、大卡车穿梭现场，场平和土建施工顺利推进。

11月13日，随着5台压缩机陆续到货，项目进入大型设备吊装阶段。

“我们正在全力以赴抓紧项目建设，力争12月底全面完工，向奥组委、北京市、集团公司交出满意答卷！”项目经理戴述春信心满满地对记者说。