

中國北京,2021年8月20日——在(zai)人(ren)類(lei)社(she)會(hui)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng)中(zhong),煤(mei)炭(tan)曾(zeng)是(shi)最(zui)早(zao)得(de)到(dao)有(you)效(xiao)利(li)用(yong)的(de)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)。從(cong)最(zui)初(chu)的(de)燃(ran)煤(mei)取(qu)熱(re),到(dao)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)的(de)發(fa)明(ming),人(ren)們(men)成(cheng)功(gong)進(jin)入(ru)了(le)工(gong)業(ye)時(shi)代(dai)。如(ru)今(jin),石(shi)油(you)、天然氣,乃至更為清潔的風能、太陽能、核能等推動著世界飛速運轉。
極ji端duan氣qi候hou的de頻pin繁fan出chu現xian正zheng警jing告gao人ren類lei社she會hui,全quan球qiu氣qi候hou係xi統tong如ru今jin正zheng經jing曆li快kuai速su而er廣guang泛fan的de變bian化hua。部bu分fen地di理li和he氣qi候hou災zai害hai已yi經jing無wu法fa逆ni轉zhuan,而er如ru果guo不bu從cong現xian在zai開kai始shi減jian少shao碳tan排pai放fang強qiang度du,全quan球qiu氣qi溫wen還hai將jiang繼ji續xu上shang升sheng、環境進一步惡化。
“富煤貧油少氣”shizhongguonengyuanjiegoudejibentezheng,meitanweizhudeziyuanbingfuyizhishizhongguodejibenguoqing。changqiyilai,guoneimeitandouyiranliaoyongtuweizhu,yebaoshougaopaifangdegoubing。muqian,meitanrengshizhongguozhuyaodeyicinengyuanlaiyuan,paimingcizhideyouqiziyuanhaiwaiyicundujiaogao,dongdangdeshichangweixiezhezhongguodenengyuananquan。

隨著整個社會向可再生、可(ke)持(chi)續(xu)的(de)低(di)碳(tan)社(she)會(hui)邁(mai)進(jin),煤(mei)化(hua)工(gong)產(chan)業(ye)的(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)將(jiang)更(geng)大(da)的(de)發(fa)揮(hui)出(chu)煤(mei)炭(tan)的(de)資(zi)源(yuan)壓(ya)艙(cang)石(shi)作(zuo)用(yong),煤(mei)炭(tan)產(chan)業(ye)也(ye)將(jiang)在(zai)諸(zhu)多(duo)方(fang)麵(mian)為(wei)保(bao)障(zhang)國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)安(an)全(quan)保(bao)駕(jia)護(hu)航(hang)。
“雙碳“目標帶動能源結構轉型
2020年9月,中國的發展進入了一個新的曆史時期。在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上,中國宣布將力爭二氧化碳在2030年達峰,2060年實現碳中和,這也被稱為中國的“雙碳”目標。
在“雙碳”目標的指引下,從石化、能源到消費、製造行業,都掀起了達峰降碳的熱潮。可以預見的是,作為全行業重要的基礎,能源結構將率先實現低碳化發展,為全社會的碳達峰、碳中和提供保障。
回顧近年來國內能源消費的相關數據,雖然總量穩步提升,但能源結構已經發生變化。
據中國石油經濟技術研究院提供的數據顯示,到2020年,中國能源消費中,煤炭占比已經從1980年的72.2%,下降至56.8%。除此以外,最近五年,石油在中國能源消費中占比穩定在18%-19%之間,而天然氣消費則從2010年的4.0%,提升至目前的8.2%。在化石能源占比下降的同時,包括水電、核電和風電等在內的可再生能源,總體占比也已經上升至16.1%。中國電力企業聯合會的數據顯示,2020年底,全國全口徑發電裝機容量22億千瓦;其中煤電裝機容量10.8億千瓦,占比首次降至50%以下,為49.1%。

可(ke)以(yi)預(yu)見(jian),在(zai)中(zhong)國(guo)社(she)會(hui)從(cong)高(gao)碳(tan)到(dao)低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)總(zong)量(liang)還(hai)要(yao)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),屆(jie)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)多(duo)種(zhong)能(neng)源(yuan)互(hu)補(bu)融(rong)合(he)來(lai)發(fa)揮(hui)最(zui)大(da)的(de)優(you)勢(shi),但(dan)煤(mei)電(dian)占(zhan)比(bi)持(chi)續(xu)下(xia)滑(hua)已(yi)經(jing)是(shi)不(bu)爭(zheng)的(de)趨(qu)勢(shi)。
除了用作發電原燃料的動力煤以外,大量的焦炭、焦煤也被用在鋼鐵和有色金屬冶煉等行業。“雙碳”目標下,冶金行業為了降低碳排放實現綠色發展,也在推動工藝的革新,減少煤炭使用、甚至是使用氫氣等清潔資源作為原燃料,就是其中的方向之一。
但值得注意的是,煤炭作為重要的能源供應資源,同時也具備化工原料資源的屬性。將煤炭用作原料,通過氣化、液化、幹餾等複雜工藝操作,轉化成甲醇、乙二醇、煤製油、烯烴等諸多產品,成為石油化工產業鏈的重要補充。
在zai能neng源yuan清qing潔jie化hua進jin程cheng的de推tui進jin過guo程cheng中zhong,將jiang有you越yue來lai越yue多duo的de煤mei炭tan資zi源yuan從cong用yong作zuo煤mei電dian廠chang發fa電dian原yuan料liao,轉zhuan入ru煤mei化hua工gong行xing業ye。而er對dui於yu煤mei化hua工gong行xing業ye來lai說shuo,仍reng麵mian臨lin著zhe產chan能neng過guo剩sheng、水資源短缺、環境汙染等問題。在“雙碳”背景下,如何提高能效、降低資源消耗和汙染排放,實現智能化、綠色化的高效發展,同樣是產業麵臨的議題。
煤化工產業等待蛻變
中國是全球煤炭儲量、產(chan)量(liang)和(he)消(xiao)費(fei)的(de)大(da)國(guo)。在(zai)壓(ya)減(jian)煤(mei)炭(tan)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),煤(mei)炭(tan)在(zai)化(hua)工(gong)產(chan)業(ye)的(de)推(tui)廣(guang)發(fa)展(zhan),將(jiang)同(tong)時(shi)完(wan)成(cheng)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)減(jian)碳(tan)和(he)化(hua)工(gong)領(ling)域(yu)補(bu)齊(qi)缺(que)口(kou)的(de)雙(shuang)重(zhong)作(zuo)用(yong)。
據BP《世界能源統計年鑒2021》數據,2020年中國煤炭儲量1431.97億噸,占全球總量的13.3%,位居世界第四位;當年中國煤炭產量達到8091萬噸,位居全球第一,占全球總產量的50.7%。同時,中國的煤炭消費總量也達到了8227萬噸,占全球消費總量的54.3%。
與(yu)國(guo)內(nei)超(chao)過(guo)七(qi)成(cheng)的(de)煤(mei)炭(tan)都(dou)被(bei)用(yong)來(lai)發(fa)電(dian)相(xiang)比(bi),越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)煤(mei)炭(tan)應(ying)用(yong)於(yu)煤(mei)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye),不(bu)僅(jin)能(neng)生(sheng)產(chan)出(chu)更(geng)多(duo)必(bi)須(xu)的(de)化(hua)工(gong)產(chan)品(pin),還(hai)能(neng)通(tong)過(guo)煤(mei)化(hua)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)作(zuo)為(wei)能(neng)源(yuan),並(bing)入(ru)能(neng)源(yuan)供(gong)給(gei)體(ti)係(xi),與(yu)其(qi)它(ta)能(neng)源(yuan)一(yi)起(qi)構(gou)築(zhu)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)供(gong)給(gei)體(ti)係(xi),實(shi)現(xian)物(wu)質(zhi)的(de)高(gao)效(xiao)率(lv)利(li)用(yong)以(yi)及(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)最(zui)低(di)排(pai)放(fang)。

1925nian,zhongguodiyizuomeijiaohuachangzaishijiazhuangjiancheng,woguoyecongcimaijinlemeihuagongshidai。rujin,lijingjinbainiandefazhanhou,zhongguodexiandaimeihuagongjishuhezhuangbeizizhulvyijingdadao85%以上,其中煤直接液化、粉煤中低溫熱解、焦油輕質化等技術都是國際首創,煤製烯烴、煤製芳烴、低溫費托合成、煤製乙二醇以及煤油共煉技術均處於國際領先水平。
但從目前情形來看,中國的煤化工行業發展還存在諸多掣肘。數年前,由於國際油價的暴漲,導致煤製油、煤製烯烴等項目變得有利可圖。但隨著國際油價在近些年陷入低潮,多個標杆性煤化工項目陷入虧損;近年來國家加強環保和安全方麵的檢查,綜合影響下,國內煤化工產業整體發展也較為緩慢。
國家發改委產業發展司就指出,目前,中國的煤化工在技術、裝備和環保安全等方麵還有諸多有待完善的地方,煤化工還不適宜大規模發展。“十四五”期間,煤化工依然處於技術示範階段,多聯產是支持的方向。
從政策端來看,十四五期間,國家實施“雙碳”戰(zhan)略(lve)的(de)背(bei)景(jing)下(xia),煤(mei)化(hua)工(gong)產(chan)業(ye)還(hai)要(yao)麵(mian)臨(lin)更(geng)大(da)的(de)碳(tan)減(jian)排(pai)阻(zu)力(li),需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)推(tui)動(dong)其(qi)在(zai)綠(lv)色(se)低(di)碳(tan)方(fang)麵(mian)的(de)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)。出(chu)於(yu)中(zhong)國(guo)目(mu)前(qian)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)和(he)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)的(de)考(kao)量(liang),煤(mei)炭(tan)在(zai)化(hua)工(gong)領(ling)域(yu)的(de)作(zuo)用(yong)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)還(hai)難(nan)以(yi)被(bei)完(wan)全(quan)替(ti)代(dai),因(yin)而(er)煤(mei)炭(tan)的(de)清(qing)潔(jie)高(gao)效(xiao)利(li)用(yong)是(shi)煤(mei)化(hua)工(gong)領(ling)域(yu)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)點(dian)。
《煤炭工業“十四五”現代煤化工發展指導意見(征求意見稿)》中指出,“十四五”時期是現代煤化工高質量發展的關鍵階段。以互聯網、大數據、智能化、綠lv色se化hua為wei代dai表biao的de新xin一yi輪lun技ji術shu革ge命ming與yu產chan業ye發fa展zhan深shen度du結jie合he,國guo際ji油you氣qi價jia格ge的de不bu確que定ding性xing和he不bu穩wen定ding性xing持chi續xu增zeng加jia,生sheng態tai環huan保bao約yue束shu也ye更geng加jia強qiang化hua,新xin能neng源yuan和he可ke再zai生sheng能neng源yuan替ti代dai能neng力li顯xian著zhu增zeng強qiang,現xian代dai煤mei化hua工gong產chan業ye必bi須xu走zou上shang清qing潔jie高gao效xiao綠lv色se低di碳tan發fa展zhan之zhi路lu。
促cu進jin煤mei炭tan由you單dan一yi燃ran料liao向xiang燃ran料liao和he原yuan料liao並bing重zhong轉zhuan變bian,建jian設she現xian代dai煤mei化hua工gong產chan業ye體ti係xi。麵mian對dui前qian路lu的de諸zhu多duo挑tiao戰zhan,信xin息xi技ji術shu大da變bian革ge大da發fa展zhan的de時shi代dai,數shu字zi化hua技ji術shu給gei煤mei化hua工gong行xing業ye提ti供gong了le另ling一yi個ge機ji會hui。推tui動dong數shu字zi化hua轉zhuan型xing是shi諸zhu多duo行xing業ye正zheng在zai經jing曆li的de過guo程cheng,對dui於yu煤mei化hua工gong行xing業ye和he企qi業ye來lai說shuo,數shu字zi化hua轉zhuan型xing既ji是shi順shun應ying產chan業ye升sheng級ji的de客ke觀guan趨qu勢shi,也ye是shi企qi業ye自zi身shen提ti質zhi增zeng效xiao的de內nei在zai要yao求qiu,同tong時shi也ye是shi提ti升sheng核he心xin競jing爭zheng力li的de必bi由you之zhi路lu。
倡導多年的“信息化”和“工業化”高層次深度結合,一直推動著煤化工產業從信息化到智能化的轉變。從最初的辦公自動化係統(OA)到如今不再陌生的生產過程執行軟件(MES)和企業資源計劃軟件(ERP),以及如今的智能製造,中國的煤化工行業正經曆從信息化到智能化,最終實現智慧化的轉型之路。
洞悉煤化工產業發展痛點
在近期施耐德電氣商業價值研究院發布的《綠色智能製造行業觀察——煤化工行業》(下稱《白皮書》)中,通過對國內上百家煤化工企業摸底、抽樣和總結,分析了當前的行業現狀,提出了對未來產業高端化和差異化發展的借鑒和思考。
《白皮書》指出,國內煤化工行業轉型升級在信息化、安全性、環保、供應鏈、生產等五大方麵存在挑戰:當前煤化工行業信息化程度都在穩步提高,但普遍存在數據孤島、利用率低下和維護不足的問題;煤化工安全管理工作複雜,需要從意識上、製度上和技術上製定對策,杜絕違規操作,消除安全隱患;從環保響應方麵來看,煤化工企業存在源頭追溯困難和監管落實不到位的情況。
另外,高效的供應鏈是提升企業核心競爭優勢的重要手段之一,但許多企業還存在采購計劃不嚴謹、供應鏈管理意識不足、缺少經濟性評估、采購與需求脫節乃至進出場車輛管理粗放等問題。
要實現智能製造,不能生搬硬套。煤化工企業需要對資深行業特點和企業的具體情況進行分析思考,以可持續的、漸進式的、適合自身發展的方式去落實:轉型是一段長征路,但普遍企業仍缺乏綠色智造的整體思維,對信息化的管理缺陷也不夠清晰,職能與其它部門存在一定重疊性。
對此,施耐德電氣商業價值研究院專家認為,未來標杆煤化工企業應具備以下多種特征,在決策、數據、生產運營、zhixingdengduofangmianjubeizhihuitezheng,tongshiqiangtiaonengxiaoyouhuaheanquanzhuti,goujianbiaozhunhuatixiweiyuanzedequanshengmingzhouqilvsezhinenggongchang。jichixutansuojiangbenzengxiaodechangxiaojizhi,jiadalvseditanshengchangongyi、技術和裝備的研發、示範和推廣力度,提高能源資源利用效率等。
老牌“煤”企的華麗轉身
湖北三寧化工的數字化轉型,就體現了老牌化工企業的智能蛻變。
三寧化工始建於1969年的枝江縣化肥廠,是化工行業領先的民族品牌,集煤化工、磷化工、精細化工和工業服務業於一體,總資產接近200億yi元yuan。化hua工gong企qi業ye常chang常chang麵mian臨lin著zhe三san種zhong必bi須xu解jie決jue的de矛mao盾dun,即ji生sheng產chan工gong藝yi複fu雜za性xing和he安an全quan穩wen定ding要yao求qiu的de矛mao盾dun,同tong質zhi化hua產chan品pin與yu激ji烈lie市shi場chang競jing爭zheng的de矛mao盾dun,以yi及ji行xing業ye本ben身shen高gao汙wu染ran、高gao耗hao能neng和he綠lv色se可ke持chi續xu發fa展zhan之zhi間jian的de矛mao盾dun。現xian在zai,隨sui著zhe工gong廠chang自zi動dong化hua生sheng產chan程cheng度du越yue來lai越yue高gao,工gong藝yi原yuan理li越yue來lai越yue複fu雜za,裝zhuang置zhi工gong藝yi師shi和he生sheng產chan操cao作zuo員yuan也ye麵mian臨lin著zhe越yue來lai越yue多duo的de挑tiao戰zhan。

在三寧化工最新的60萬噸/年乙二醇項目中,施耐德電氣基於EcoStruxure架(jia)構(gou)為(wei)其(qi)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)數(shu)字(zi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),幫(bang)助(zhu)三(san)寧(ning)化(hua)工(gong)建(jian)設(she)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang),並(bing)由(you)此(ci)實(shi)現(xian)了(le)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)及(ji)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)的(de)全(quan)麵(mian)升(sheng)級(ji),開(kai)啟(qi)了(le)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)和(he)項(xiang)目(mu)運(yun)維(wei)的(de)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)之(zhi)路(lu)。
除此以外,施耐德電氣還幫助三寧化工實現了項目數字化交付,成為構建數字化工廠的第一步;而通過AVEVA資產信息管理軟件,企業也可以將項目建設階段所產生的工程信息、生產過程產生的實時數據信息及管理信息在數字孿生中融合使用,優化生產和運營管理。
在(zai)安(an)全(quan)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)上(shang),施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)為(wei)三(san)寧(ning)化(hua)工(gong)配(pei)備(bei)了(le)安(an)全(quan)儀(yi)表(biao)的(de)三(san)級(ji)防(fang)禦(yu)體(ti)係(xi),使(shi)用(yong)智(zhi)能(neng)中(zhong)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)和(he)空(kong)氣(qi)阻(zu)路(lu)器(qi)等(deng)係(xi)統(tong),提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)連(lian)續(xu)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing);在人員培訓方麵,施耐德電氣的OTS和AVEVA操cao作zuo員yuan培pei訓xun方fang針zhen係xi統tong模mo擬ni工gong廠chang現xian場chang裝zhuang置zhi和he控kong製zhi情qing況kuang,在zai虛xu擬ni環huan境jing中zhong對dui操cao作zuo員yuan進jin行xing離li線xian或huo者zhe在zai線xian培pei訓xun。在zai三san寧ning化hua工gong智zhi能neng工gong廠chang推tui進jin辦ban公gong室shi主zhu任ren楊yang文wen華hua看kan來lai,施shi耐nai德de電dian氣qi的de數shu字zi化hua解jie決jue方fang案an幫bang助zhu企qi業ye實shi現xian了le25%-30%的崗位融合,能源效率也提高了5%。
伴隨人工智能、大數據、物聯網、雲計算等新一代數字化技術的日漸成熟,傳統的信息化建設已逐步升級為全新的數字化轉型,而煤化工企業也一直在這場沒有硝煙的“智能革命”中摸索前行。相信在更多如施耐德電氣一樣的企業的群策群力下, 國內煤化工企業也必將在技術、裝備以及環保安全層麵取得更大進步,為實現“雙碳”目標貢獻行業力量。
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