创建中国天然气净化基地的思考
高进, 喻泽汉, 傅适, 邱斌
中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂

作者简介:高进,1977年生,高级工程师;主要从事自控仪表技术管理工作。地址:(401147)重庆市江北区重庆天然气净化总厂。ORCID: 0000-0002-9607-4981。E-mail: 568260117@qq.com

摘要

中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂将建设中国天然气净化基地(以下简称基地)作为其发展战略目标。为了明确基地建设的基本框架和工作思路、推进建设进程,基于该厂2008年以来的相关数据和资料,明确了基地建设的内涵、6个结构要素和标志(天然气净化技术、天然气净化技术服务、天然气净化新技术推广和试验、天然气净化技术培训、天然气净化技能鉴定、天然气净化文化体系),进而根据上述结构要素将基地建设划分为对应的6个子基地,分析其现状并提出了相应的实施建议。结论认为:①建设基地是该厂发展的自身定位和战略目标,也是机遇和挑战;②应持续编制、出台天然气净化行业的相关标准、规程和规范,为工厂标准化管理、新厂标准化建设积累经验;③持续培养净化技术技能人才,进行前沿引领技术创新攻关,结合“两化融合”“中国制造2025”,推进智能净化厂建设;④提升检维修整体业务水平,强化培训基地软硬实力;⑤以“工厂标准化、人才精英化、业务专业化”建设为驱动,实现跨越式发展,全面建成中国天然气净化基地。

关键词: 酸性天然气; 脱硫脱碳脱水; 中国天然气净化基地; 内涵; 结构要素; 标志; 基地; 实施建议
Thoughts on the establishment of a natural gas purification base in China
Gao Jin, Yu Zehan, Fu Shi, Qiu Bin
Chongqing Natural Gas Purification Plant, PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company, Chongqing 430011, China
Abstract

The Chongqing Natural Gas Purification Plant of PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company will build a natural gas purification base of China as its developing strategic goal. To clarify the basic framework and work approaches and promote the construction process, based upon all the related data and information in this plant since 2008, we made clear the intension of base construction, six structural elements including technologies, services, pilot tests & technology popularization, technical training, skill appraisal, and culture system, according to which the corresponding six sub-bases were thus classified. In light of the present status, we put forward the following implementation proposals. (1) To build a base is not only a self-positioning and strategic objective, but a challenge and an opportunity for the plant. (2) Relevant standards, regulations and norms should be continuously compiled and promulgated to accumulate experiences for the standardized management of the plant and the standardized construction of new plants. (3) Technical and skilled talents should be constantly trained to strive for frontier leads and technological innovation, and in the state advocates of the integration of information and industrialization and "Made in China 2025", an intelligent purification plant should be constructed. (4) The overall inspection and maintenance service level should be enhanced to strengthen both soft and hard power of the training base. (5) The goal of "Factory Standardization, Talents Elite and Business Specialization" should be a driven force to achieve the great-leap-forward development and construction of a real purification base in China.

Keyword: Sour gas; Desulfurization; decarbonization and dehydration; Natural gas purification base in China; Connotation; Structural elements; Symbol; Base; Implementation proposals
0 引言

天然气净化厂是对天然气进行脱硫(碳)、脱水并对酸气进行处理的工厂[1, 2]。重庆天然气净化总厂(以下简称净化总厂)隶属于中国石油天然气股份有限公司西南油气田公司(以下简称西南油气田), 总厂机关位于重庆市江北区, 下辖9个分厂、1个检维修中心以及其他相应的下属辅助支撑单位, 分布在川渝两地8个区县。工厂现有员工2 300余人, 拥有天然气净化装置19套, 具有日处理原料天然气5900× 104m3、年处理原料天然气200× 108 m3的生产能力, 是目前国内规模最大、综合配套齐全、自动化程度高、技术先进的大型天然气净化厂[3]。工厂的主要生产任务是净化天然气, 即脱除管输原料天然气中的硫化氢、有机硫、二氧化碳等杂质, 输出洁净、优质的商品天然气, 并利用脱除的含硫化合物生产硫磺。

净化总厂是西南油气田天然气净化的专业化生产单位, 同时还担负着土库曼斯坦阿姆河公司天然气处理厂的生产运行维护管理。作为我国天然气净化工业的“ 摇篮” , 经过半个世纪的发展, 形成了一整套先进的天然气生产和管理理论, 拥有针对不同气质条件的天然气净化技术, 培养了一批行业领先的净化技术技能和管理人才。形成了以天然气净化生产为主, 标准管理、净化相关专业人才培养、配套业务一体化发展的专业化管理模式, 在天然气净化领域具有一定的话语权和影响力, 为净化总厂建设中国天然气净化基地奠定了坚实基础和提供了强大动力。

根据发展定位和发展规划, 净化总厂将建设中国天然气净化基地作为企业发展的战略目标。为了明确净化总厂建设中国天然气净化基地的基本框架和工作思路, 解决其在发展过程中未形成可实施的中国天然气净化基地建设工作方向, 笔者研究了净化总厂自2008年以来的工作报告和生产资料, 通过综合分析净化总厂自身的业务优势、发展现状和内外部环境, 提出了创建天然气净化基地建设的内涵、结构要素和标志, 并从天然气净化技术基地、天然气净化技术服务基地、天然气净化新技术推广和试验基地、天然气净化培训基地、天然气净化技能鉴定基地、天然气净化文化基地6个方面进行了探讨。

1 天然气净化基地的内涵
1.1 基地的定义

根据汉语词典的解释:基地是开展某种活动的基础性地点, 是某种活动的集中性支撑点, 犹如某种活动的家园, 即“ 工作之家” 。基地相对于外围而言, 如果只是一个封闭关系的孤点, 就没有基地可言。还可作为发展某种事业基础的地区, 如工业建设基地[4]

1.2 天然气净化基地

天然气净化是对天然气进行脱硫(碳)、脱水并对酸气进行处理的工艺过程[1]。顾名思义, 天然气净化基地就是开展天然气脱硫(碳)、脱水及酸气处理生产活动的基础性地点和集中性支撑点, 是天然气净化行业的引领者和示范企业, 能提供与天然气净化生产、管理、检修相关的技术支撑和技术服务, 具备技术培训、技能鉴定、新技术推广和试验、技术服务的能力和拥有先进完整的净化技术及优秀完善的净化文化[5]

2 天然气净化基地的结构要素

天然气净化基地包含6个结构要素(图1), 分别为天然气净化技术、天然气净化技术服务、天然气净化新技术推广和试验、天然气净化技术培训、天然气净化技能鉴定、天然气净化文化体系[6]。要实现天然气净化基地的建设, 可将这6个结构要素划分为对应的天然气净化技术基地、天然气净化技术服务基地、天然气净化新技术推广和试验基地、天然气净化技术培训基地、天然气净化技能鉴定基地、天然气净化文化基地6个子基地建设, 通过子基地建设的分别实施而实现。

图1 天然气净化基地结构要素框图

3 天然气净化基地的标志

天然气净化技术基地:形成天然气净化装置生产、管理、运行、维护、检维修、开停产等的操作规程、培训教材以及标准规范等技术手册; 拥有生产、管理、运行、维护、检维修、开停产等专业化人才队伍。

天然气净化技术服务基地:具备提供天然气净化装置运行、维护、开停产、装置检修、咨询等覆盖天然气净化厂设计、建设、生产全过程技术服务的能力, 实现设计审查、装置投产、运行、维护、检修。

天然气净化新技术推广和试验基地:天然气净化新工艺、新技术、新设备的试验应用基地, 具有对新工艺、新技术、新设备进行总结、提炼、改进、评价和推广的能力。

天然气净化技术培训基地:具备天然气净化工艺、仪表、电气、设备、分析化验等与天然气净化装置生产相关的专业理论、仿真、实际操作、远程网络再培训的能力, 具备对操作人员和技术管理人员进行不同层次、多阶段的技能和技术培训能力。

天然气净化技能鉴定基地:具备涵盖天然气净化操作工、仪表维修工、电力维修工、电力运行工、管道维修工、机械设备维修工、分析化验工等技能工种的初级、中级、高级、技师、高级技师的技能鉴定能力。

天然气净化文化基地:以天然气文化为基础, 收集整理净化总厂发展历程的精神文化资源、在进一步深化安全、环保、廉洁、合规和班组文化等专项文化建设的基础上, 形成具有净化总厂特色的“ 净气文化” 体系[7]

4 推进天然气净化基地建设的实施建议
4.1 天然气净化技术基地

4.1.1 现状

1)净化总厂现拥有天然气净化装置19套, 日处理原料天然气能力为5 900× 104m3, 是国内拥有净化装置数量最多, 处理规模最大的天然气净化厂; 其原料天然气含有H2S、CO2、有机硫(如COS、甲硫醇、乙硫醇、异丁硫醇、正丁硫醇、噻吩)等有害成分, 其中H2S含量介于5~84 g/m3, CO2含量介于0.06~150 g/m3, 是国内气质条件最复杂的净化厂; 与国内其他净化厂相比, 其工艺类型最多最全, 尤其是硫磺回收工艺, 有常规克劳斯、Clinsulf-SDP(亚露点低温克劳斯)、CBA(冷床吸附)、SuperClaus(超级克劳斯)等硫磺回收工艺以及具有自主知识主权的国产化CPS(中国石油硫磺回收技术)硫磺回收工艺[8], 同时也是国内最早从事天然气净化业务的专业化生产单位。

2)净化总厂现已编写了中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)天然气净化操作工、天然气净化分析工职业资格鉴定系列标准、教程、题库, 主导编写或参与《天然气净化厂检维修规程》《天然气净化厂劳动定员》《天然气净化装置经济运行规范》《勘探与生产业务计量器具配备规范》《天然气孔板流量计算机系统校验方法》等企业标准; 出版了《天然气净化生产管理丛书》, 涵盖天然气净化工艺技术、生产管理、检维修管理及HSE管理等[9]; 是国内天然气净化厂中出版与天然气净化类书籍、标准、规范最多的净化厂。

3)净化总厂已成功承担集团公司在国内外重点项目17套净化装置的开车工作, 均一次性开车成功, 彰显了净化总厂的专业实力; 为多个海外项目建设提供了技术技能支持, 保障了集团公司海外支撑项目长周期安全平稳运行; 同时为西南油气田内部单位如川中油气矿、川东北高含硫项目等区块净化厂提供了大量人员及技术支持; 是国内净化厂中对外技术支持最多的净化厂。

4.1.2 实施建议

1)在现有丛书、标准、教材、题库的基础上, 继续对天然气净化技术进行总结与提炼, 形成包括生产管理、运行维护、检维修、开停产等工种齐全、专业齐全、技能技术等级齐全的操作规程和培训教材以及相应的标准规范等。

2)建立以技能专家工作室为核心的技能人才队伍, 以设计研究所为核心的技术人才队伍, 以科股级管理干部为核心的管理人才队伍。

4.2 天然气净化技术服务基地

4.2.1 现状

1)净化总厂先后为集团公司在国内外多个重点项目中的净化装置提供技术服务, 如指导了长庆油田、吉林油田的天然气净化厂开车, 土库曼斯坦天然气净化厂的开车和运行管理, 下属龙王庙净化厂40× 108 、60× 108 m3天然气净化装置开车投产等。

2)检维修中心是净化总厂托管的具有独立法人资格的单位, 是西南油气田唯一的天然气净化装置专业化检修单位, 其承揽了西南油气田川中气矿磨溪净化厂、龙岗净化厂的装置停产大修工作, 还曾承揽过土库曼斯坦天然气净化厂的装置停产大修工作。

3)曾为国内石化企业培训硫磺回收装置操作人员, 为中亚国家培训天然气净化操作技术、技能人才。

4.2.2 实施建议

1)新成立经营公司或管理部门, 具有承揽天然气净化厂维修业务、培训、运营管理、工程咨询、检定服务、化验分析、环境监测等经营资质, 其承揽业务后以工单的方式下发或派给相关单位。

2)扩大检维修中心的业务范围, 应涵盖装置大修、日常维护、运维管理、开停产等; 检维修中心除承接净化总厂业务外, 将力争承接其他矿区净化厂和轻烃厂的检维修业务, 适量承接其他矿区和页岩气脱水装置检维修业务[10]

4.3 天然气净化新技术推广和试验基地

4.3.1 现状

1)净化总厂先后掌握并应用了砜胺法、甲基二乙醇胺法等多种脱硫脱碳技术, 三甘醇法脱水技术, CBA、SuperClaus等多种硫磺回收技术, 斯科特尾气处理和酸水汽提技术以及配套的公用辅助技术[2, 11]。率先在国内引进Clinsulf-SDP、CBA、SuperClaus等硫磺回收工艺和最早试用具有自主知识主权的国产化CPS硫磺回收工艺[8], 为硫磺回收工艺技术的引进消化吸收、国产化及应用推广发挥了技术引领和先试先行的作用。

2)为了满足新的天然气产品质量标准和日趋严格的尾气排放标准, 净化总厂目前正在渠县分厂开展新高效脱硫溶剂试用、万州分厂开展分子筛脱有机硫和羰基硫水解、龙王庙净化厂开展总硫在线检测等现场试验; 同时开展硫磺回收装置开停产操作流程方法优化、液硫池废气回收利用等科研项目的研究工作, 比选尾气处理工艺进行装置改造等以减少尾气中SO2的排放量; 在现有尾气处理工艺SCOT(还原吸收工艺)的基础上, 将在忠县分厂新建Cansolv(氧化吸收工艺)尾气处理装置(图2), 下一步将根据使用效果在万州分厂、渠县分厂、大竹分厂选择新建尾气处理装置的工艺方法。

图2 忠县分厂Cansolv尾气处理装置工艺流程图

4.3.2 实施建议

1)由于重庆天然气净化总厂引进分厂(以下简称引进分厂)具有3套天然气净化装置, 能净化处理高含硫— 低含硫不同气质条件的原料天然气, 且占地面积大, 主体装置建成时间长, 具有改扩建的条件, 将引进分厂定位为天然气净化新工艺、新技术、新设备应用推广和试验基地。

2)加强与西南油气田天然气研究院、中国石油工程建设有限公司西南分公司的合作, 提高基地的技术水平和试验品质, 从而加快成果转化的力度和进度。

3)采取向上级部门申请和自筹的方式建立专项基金, 确保资金来源。

4.4 天然气净化培训基地

4.4.1 现状

1)净化总厂现为西南油气田天然气净化操作技能培训基地, 建有天然气净化操作工理论培训系统、仿真培训装置、操作培训装置以及远程网络培训系统, 并配备有相关的培训师资力量; 承担分公司净化操作工、分析工技术培训任务。

2)曾为扬子石化、茂名石化等企业培训硫磺回收装置操作人员, 为哈萨克斯坦和土库曼斯坦等国培训了天然气净化操作人员超过150人次。

3)现培训基地在引进分厂, 地理位置处于农村, 交通生活条件不便, 难以吸引外单位的人员来培训。

4.4.2 实施建议

1)对现有的培训设施软硬件进行升级改造和扩建, 以具备对天然气净化厂所需专业培训全覆盖的能力。

2)将现有培训基地的部分功能移至长寿分厂, 将停运的长寿分厂建成理论培训、仿真培训以及远程网络培训系统的基地和培训生活基地, 培训基地在引进分厂仅保留操作培训装置, 以改变原培训基地位置偏僻, 周边环境条件差的局面, 增加培训基地的吸引力。

3)建立以技师、技能专家为核心的技能培训师队伍, 以工程师、高级工程师为核心的技术培训师队伍, 以退二线管理干部为核心的管理培训师队伍。

4.5 天然气净化技能鉴定基地

4.5.1 现状

净化总厂是集团公司西南职业技能鉴定中心天然气净化技能鉴定站, 现负责西南油气田范围内的天然气净化操作、天然气净化分析、仪表维修工、电力运行工初级、中级、高级、技师、高级技师的鉴定工作。

4.5.2 实施建议

1)对现有天然气净化操作工、天然气净化分析工、仪表维修工、电力运行工4个技能鉴定室进行升级改造, 并扩建其他专业技能鉴定工作室, 实现对天然气净化厂所需专业全覆盖。

2)加大考评员取证培训的力度, 培养专业齐全的职业技能鉴定考评员队伍。

3)积极向上级部门申请政策支持和整合其他鉴定站, 实现集团公司天然气净化技能鉴定中心的建设目标。

4.6 天然气净化文化基地

4.6.1 现状

1)净化总厂近年来结合生产管理、重点工程、技术攻关、提质增效、对外支撑、装置大修、应急抢险、小改小革等生产经营活动, 结合劳动竞赛、先进典型、安全家书、形势目标责任宣讲等党政工团活动, 结合生日关怀、困难慰问、生病探望、爱心扶贫等人文关怀活动, 重点打造班组“ 五型” 文化、基层单位特色文化、龙王庙奉献文化、检维修中心铁军文化[12]

2)净化总厂先后获得了全国五一劳动奖状、全国模范职工之家、全国“ 安康杯” 竞赛示范企业、全国企业文化建设先进单位、重庆市五一劳动奖状、集团公司先进集体等国家级、重庆市级、集团公司级、分公司级多项荣誉, 实现了生产与安全、企业与社会、企业与员工的和谐发展。

4.6.2 实施建议

1)将现已关停的綦江分厂或垫江分厂建设成天然气净化博物馆和教育基地, 展现天然气净化行业及净化总厂的发展历程。

2)进一步挖掘、提炼、总结“ 净气文化” 的内涵, 形成完整的“ 净气文化” 体系, 打造净化总厂特有的企业文化。

5 结束语

建设天然气净化基地, 是净化总厂发展的自身定位和战略目标, 也是净化总厂发展的机遇和挑战。2018年, 净化总厂处理原料气130.90× 108 m3, 实现千万吨级净化量的历史新跨越。净化总厂要持续编制出台天然气净化行业相关标准、规程、规范, 总结提炼生产管理技术, 为工厂标准化管理、新厂标准化建设积累经验; 继续发挥优势培养净化技术技能人才, 为持续领跑国内净化技术技能提供人才支撑; 突出行业关键共性技术、前沿引领技术创新攻关, 结合“ 两化融合” “ 中国制造2025” , 推进智能净化厂建设; 整合全厂检维修队伍、提升检维修整体业务水平, 强化培训基地软硬实力, 提升天然气净化专业业务配套服务能力; 以“ 工厂标准化、人才精英化、业务专业化” 建设为驱动, 打造质量、效益、和谐、美丽的净化厂, 实现跨越式发展, 全面建成中国天然气净化基地[13]

The authors have declared that no competing interests exist.

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