图为天津渤化集团南港码头。受访单位供图
“启动!”7月15日,天津长芦海晶集团有限公司(以下简称“海晶集团”)的技术员通过“智慧盐田生产管理平台”发出指令,盐田内的节制闸与扬水泵自动启动,海水顺势灌入。随着滩外制卤远程控制系统的启用,116平方公里的盐田被装上了“千里眼”和“智能手”,传统制盐业实现了人力成本降低和生产效率提升的跨越式发展。
有着760年海盐晾晒历史的长芦海晶盐田,正在向“智慧盐田、绿色盐田”转型,这也是天津海洋化工智慧化、绿色化发展的一个缩影。近年来,天津海洋化工产业以绿色低碳为导向,以科技创新为驱动,通过发展循环经济、强化清洁生产、突破关键技术、推进智能制造,推动产业从传统资源依赖型向创新驱动、环境友好、高附加值型的现代海洋化工体系转型升级。
每滴海水都能物尽其用
碧波荡漾的渤海湾畔,两条直径1.2米的巨型管道如蛟龙入海,每天将数万吨海水输送到13公里外的先达海水淡化厂。这个2024年底投产的项目,正在改写传统化工园区的用水模式——中国石化大乙烯项目、华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司等企业如今使用的工业水源,绝大部分来自这片蔚蓝大海。
天津经开区南港工业区正颠覆人们对化工园区的传统认知。虽然装置林立、管线纵横,但空气中闻不到刺鼻气味,抬眼可见海天一色的壮阔景观。作为天津海洋化工产业的核心承载区,这里唱响了绿色低碳发展的“主旋律”。
在海水淡化控制中心,先达(天津)海水资源开发有限公司首席执行官杨宏飞告诉科技日报记者:“目前项目日供水量已突破5万吨,绝大部分指标都优于自来水。”值得注意的是,隔壁华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司电厂将发电使用过的提纯后的浓盐水(原本作为污水处理),通过专用管道回输给淡化厂,形成“隔墙供应”的闭环系统。
“发电需要大量用水,特别是需要高纯度的脱离子水,以减少或杜绝水中各类离子对锅炉、发电机组的腐蚀。”杨宏飞说,与自来水相比,海水淡化水将电厂脱离子水收率从75%提升至91%,年节约成本超千万元,还省下128万元排污费。
循环经济的智慧渗透在每个环节。海水淡化产生的浓盐水还实现资源化利用,在盐田利用绿电进行提溴和制盐,产生的化工原料再返回园区供给下游化工装置,形成“海水淡化—提溴—制盐—氯碱生产—化工新材料制造”五位一体的循环经济模式。“这种模式让每滴海水都物尽其用,深刻诠释了发展海洋循环经济的精髓。”天津渤海化工集团有限责任公司(以下简称“天津渤化集团”)规划计划部部长张策说。
天津渤化集团也持续推动绿色低碳生产。近几年,该企业斥巨资持续推进传统产业绿色转型,积极寻求“绿电+产业”发展模式。张策介绍:“目前天津渤化集团拥有2.5GW的盐田光伏项目,该项目截至2024年底已累计发绿电29亿千瓦时。我们积极寻求‘绿电+氯碱产业’的耦合发展,通过绿电的引入,可有效降低氯碱产业综合能耗80%以上。”
站在防波堤上远眺,海水淡化取水泵房如明珠镶嵌在碧波间。到2025年,南港工业区工业用水重复利用率将超98%,再生水量将超500万方。正如南港工业区规划建设办公室副主任张浩然所言:“我们不仅要向大海要资源,更要与海洋和谐共生。”
数智技术革新生产方式
在渤海湾畔广袤的盐田上,延续七百余年的“看天吃饭”与繁重人力劳动正悄然退场,取而代之的是现代化盐业智能化管控体系。
这个融合大数据、物联网与远程操控的智能系统,覆盖面积高达116平方公里,规模之大在国内海盐行业首屈一指。它如同为盐田装上了“千里眼”和“智能手”:191台监控设备与170根监控杆织就全天候感知网络,456孔节制闸与62台扬水泵的启闭实现远程一键操控。
“传统晒盐模式盐工劳动强度大,招工成为难题,同时管理成本高,效率低下。”天津渤化集团科技创新部副部长宋艳说,“智能化转型不仅使一线盐工从此告别徒步巡检闸门、手动启闭的艰辛,同时还缓解了用工压力,更让工作效率提升50%,管理成本降低70%以上。”
在天津渤化集团,这样的智能化改造正在各个领域深入推进。部分装置开展了APC(先进过程控制)改造。“APC系统的应用,就像为生产装置安装了‘智慧大脑’。”宋艳解释道,“通过数学建模预测控制、自适应控制等算法,系统实现装置多变量耦合控制,提前预测工况及动态调整,极大提升了装置运行效率。”
在运营管理方面,天津渤化集团实现生产计划、调度、执行、质量、能源、安全全流程的数字化管理;同时,利用大数据和AI优化采购、物流、库存管理,实现设备互联、数据汇聚、分析应用,支撑智能决策。
“在安全环保领域,企业建立了集智能监控、风险预警、应急响应于一体的数字化管控体系。通过部署AI视频分析系统和无人机巡检设备,实现对重点区域的全天候监控,环境监测数据实时上传率达100%。”宋艳介绍。
“数字化、智能化转型不是简单的技术叠加,而是生产方式和经营理念的全面革新。”宋艳说。
智能化转型升级的成效正在逐步显现。近三年来,海晶集团累计投入3782万元用于数字化建设,这一凝结创新与智慧的标杆工程,正引领中国海盐生产从“经验驱动”大步迈向“数据驱动”的新纪元。
政产学研实现协同创新
目前,天津市正通过政策引领与科技创新双轮驱动,全面推进海洋化工产业转型升级。
在顶层设计方面,《天津市制造业高质量发展“十四五”规划》和《天津市碳达峰实施方案》相继出台,将海水淡化及综合利用、海洋生物化工等特色领域纳入重点发展方向。《天津市海洋经济发展“十四五”规划》则进一步细化部署,提出将南港工业区打造为世界一流化工新材料基地和国家级石化产业聚集区。
在政策支持方面,天津构建了多元化资金支持体系。通过智能制造专项资金、科技创新专项资金、战略性新兴产业扶持资金等,天津支持企业在高性能膜材料、绿色合成工艺、催化技术、高端化学品等方面开展关键技术研发,鼓励企业建设智能工厂、数字化车间,发展绿色制造等。天津通过政策引导鼓励企业应用工业互联网、人工智能、大数据等新技术,持续提升生产运营效率和安全管理水平。
在政策加持下,天津海洋化工产学研协同创新体系不断完善。依托天津大学、南开大学等高校及国家企业技术中心,天津已建成一批高水平化工研发平台。企业、高校和科研院所共建联合实验室、工程技术中心,一批成果在企业实现应用,有效促进了科技成果转化。
天津市发展改革委工业发展处相关负责人向记者描绘了天津海洋化工产业未来的五大发展方向:在产品结构方面,将重点发展高性能树脂、电子化学品等高附加值产品,推动产业向价值链高端攀升;在生产方式方面,全面推广节能环保技术,实现绿色化转型;在资源利用方面,着力打造海水化学资源综合利用标杆,构建循环经济新模式;在技术应用方面,将广泛应用数字孪生、AI智能监测预警等智能化技术,提升生产效率;同时,通过产业集群化发展,建设世界一流绿色化工新材料基地。
“在政策红利的持续释放下,天津海洋化工产业正在跑出高质量发展加速度。”该负责人表示。
来源:科技日报
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