2018年07月號 封面故事
亚东石化创新思维 启动绿色成长引擎
远东人月刊 / 编辑室采访整理
面对全球气候变迁、天然资源日渐枯竭,节能减碳已成普世价值,不仅为了友善地球,也是企业提升竞争力的重要关键,尤其对资本密集且高耗能的石化业而言,有效地节能降耗、掌控成本,绝对能为企业带来可观的效益。本期「封面故事」将透过两项专案,与大家分享亚东石化如何年省千万电费,并以最经济的方式壮大事业版图。
减少浪费 设备改善放大效益
石化厂中的冷却水系统主要负责提供制程设备冷却器足够低温的冷却水,以带走制程中所产生的热量,亚东石化T10厂也不例外。不过,由於T10厂各冷却器与冷却水泵浦间的距离和高度不一,最大的高度落差甚至达35米,原本冷却水系统输送压力设计为单一压力操作,确保冷却水可输送至最高点,但对於其他较低位置的冷却器而言,并非理想的供水压力,因此形成了无谓的能源浪费。
亚东石化专案团队发现问题之後,开始依照冷却器高程和距离,重新规划、分配冷却水供应压力,目标将原本单一供水压力改造为高压端和低压端两种系统水压。低压端采新建置系统水压,低压泵浦主要提供制程空压机、蒸汽发电机及公用系统等相关的冷却器使用;高压端沿用既有系统水压,高压泵浦则供应高程20米以上及相对距离较远的冷却器。藉由冷却水分压分流的方式,采取较佳的供水压力分配,不仅不会降低冷却效果,却可节省供水泵浦整体耗电量。
分压分流的概念看似简单,其中的分配规划却有许多魔鬼藏在细节里。例如:由於设备远近将影响冷却水输送时在管线上的压损,因此,低压侧设备需特别考量与冷却水泵浦的相对距离,於必要时须进一步计算管线损失。不仅如此,低压侧重点冷却器亦须精准确认实际进出口压差,避免改造後设备压损超过规划的压力裕度,导致冷却水流量不足。为了更精准分配高低压,亚东石化邀请专业厂家实际量测输送主管及重要冷却器的流量,以做为设计规划的可靠依据;对於规划在低压端的冷却器评估冷却水进出口温差,温差小代表尚有温度余裕,若改为低压而使流量受限也不致於对热换有显着影响。最後,因冷却水高低压分流为全厂性系统的改造,低压侧重要的冷却器可能因降压而有流量不足的问题,专案团队特别在设计上同时配置可切换高、低两种压力,完整考量并消减制程受冲击的风险。
不过,新购泵浦在选型上也必须考量诸多因素。由於岁修时间短暂,新购泵浦需提前预置安装,尽管立式泵浦有着易於安装且所需空间较小等优势,但因妥善率、可靠度皆不如卧式泵浦,团队最後仍以未来保养维修为主要考量而采用卧式泵浦。值得一提的是,卧式泵浦须於冷却水塔操作期间穿墙洗孔以预配管线,要在不影响正常生产的前提下完成此工程,成为本案难度最高的挑战。此外,因节能为专案的首要目标,低压泵浦的效率要求乃为关键,专案团队除了仔细比较各厂牌泵浦,要求厂商货品出厂前需配合性能验收,控制效率误差符合国际规范标准。
供水压力经过合理分配後,亚东石化T10厂每年用电量可节省超过7百万度,节省能源费用达新台币1,700万元,减少全厂年用电量4%,超越能源局年度目标1%。且水泵浦於正常操作及定期检点维护下,即可保持最佳的可靠度,预估专案效益可持续超过20年,为节能减碳做出巨大贡献,更难得的是,T10厂冷却水分压分流专案为亚东石化首次将冷却水系统由单一压力改造为高、低两种压力进行分流输送的专案,不仅在节能技术上具有创新性,更因各类工厂多数皆设有冷却水系统,对未来跨产业推广深具潜力。
建厂DIY 跳脱传统省大成本
亚东石化除了靠日常节能创造效益外,全新的建厂模式更为公司省下巨额费用。2011年亚东石化启动PTA新建工厂专案,新厂年产能设计量为152万吨,投产後可强化企业上下游整合,大幅降低单位成本,提高市场竞争力。
一般来说,工厂业主只需专注生产,很少为了阶段性的建厂工作配置人力和建厂资源,因此,台湾除台塑、奇美、长春等大厂外,PTA业界新建工厂多采取EPC(Engineering、Procurement、Construction)统包方式,亦即设计、采购、施工完全由专业的工程公司执行(主设备及配套公用单元采购除外),但如此一来,建造成本往往相当惊人。
亚东石化於两岸皆有建厂经验,深知大型石化工业项目在台湾投资建厂,不论法规、环保、工安、工资、人力资源等条件,皆与大陆情况大不相同,不但建厂成本高出许多,时程亦长,尤其近期PTA市场因大陆产能大量扩增,造成供需失衡,将影响新厂建造和投产时程,间接增加了建厂的成本。为使将来产品更具竞争力,新厂在建造之初,就必须采用创新的作法,才能掌握投产时程,有效降低费用。
基於安全、进度、品质及成本最适化等种种考量,亚东石化决定大胆突破旧有模式,改以Eps+Cw&Cm(Engineering & Procurement Service+Construction work & Construction Management)的方式取代EPC统包。其中,EPs指细部设计和采购文件委由有经验的工程公司承揽,但所有采购工作由亚东石化自行负责。後续建造工程(Cw)则部分委外、部分自理,包括:亚东石化自行发包,将已完成发包的部份关键工种,如:机械、管线、仪电、保温……等,委由具经验的主承揽商执行,主承揽商再负责与次承包商签约,由亚东石化支付固定比例的服务费用予主承揽商。至於建厂工程监督管理部份(Cm),则由亚东石化与主承揽商各提供一半人力,共同组成建造团队,亚东石化再依实际工时支付相关人员费用。
执行过程中,难免遭遇各式挑战,首先,必须协调主承揽商同意以此创新方式执行专案,再者,亚东石化与主承揽商共同管理的部份,如何避免重叠区域和先後工序相互影响,造成管理不易,此外,包商间的分工争议,亦有赖专案团队人员耐心沟通,并快速调整计划,方能顺利完成。
为期6年多的建厂时程,专案团队历经产业不景气、环保藻礁议题、商业运转时程不确定、工程进度展延、包商数度进退场等种种转折,尽管备感艰辛,但努力後的果实总是最甜美的,新建工厂专案工程顺利在2017年陆续完工投产,创新的建厂模式不仅为公司省下高达数十亿元台币的建厂成本,也因现有员工的共同参与,提升了工程同仁的专业素质,更重要的是,亚东石化展现了创新的思维和灵活应变的能力,大幅提升产业竞争力,即使身处风云诡谲的市场,都能立於不败之地。#