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2021中国石油科技与信息化创新大会·企业案例

安全环保技术研究院科技创新纪实

  谱写“一体化”更加出彩的绚丽篇章

  初秋时节,安全环保院承担的集团公司10年来第20次体系审核工作全面铺开,“土壤及地下水成品油污染修复技术及应用”等一批成果通过鉴定, “危险气体红外成像监控报警仪”集团公司首台(套)产品正在紧锣密鼓地进行认定和升级,不断释放安全环保院启航新征程的强劲活力。

  “科研机构要支撑集团公司当前,引领集团公司未来。”2020年3月,集团公司董事长戴厚良来到石油科技园区调研,为科研单位发展擘画了新蓝图,锚定了新坐标。

  安全环保院牢记戴厚良董事长的要求,以集团公司“一部三中心”为依托,持续弘扬石油精神和科学家精神,牢牢扛起安全环保科研重任,讲好安全环保故事,努力构建一体化协同发展新格局,以高质量发展引领“一流企业研究院”不断开创新局面。

环境检测与技能比武实验室

  一体化的平台支撑体系

  奠定安全环保科技创新发展基石

  在集团公司和总部机关的大力支持下,安全环保院瞄准安全环保瓶颈难题持续攻关,以国家重点实验室建设为依托,围绕多功能一体化布局,科技研发向高水平、特色化、先进性完善升级提速,多项成果落地转化,承担项目级别、数量均实现大幅提升。

  构建“重点实验室+技术中心”一体化的科技创新组织体系,以集团公司和国家两个层级重点实验室为依托,全面部署石油石化行业安全环保科技创新,通过稳定方向、稳定队伍、稳定投入、开放合作,有力推动关键核心技术攻关。强化技术集成创新、重大装备开发和技术管理,先后申请设立集团公司污染减排核查核算中心、环境监测总站、危险化学品安全技术中心等13个技术支持中心和勘探与生产分公司HSE工作站等6个板块技术支持机构,为决策参谋支持、技术转化与应用、规模化推广构建了良好的产业化服务平台,形成了服务于集团公司和专业公司质量安全环保健康技术支持中心的一体化格局。

  以多功能、多尺度为重点,构建一体化系统化的科技创新条件支撑平台,升级并新建13台/套应用基础研究及工艺模拟实验平台,配套研究形成17项实验方法与流程;自主研制国内首台集储罐腐蚀、变形、沉降、泄漏、雷静电检测和防护一体化的模拟中型试验台架,高精度可视化渗透系数快速测定实验平台和原位修复分层带压注入与过程模拟实验平台,静态、小试、中试、工业化试验等多尺度的油泥热洗、热脱附、热裂解等多工艺模拟试验系统;集成设计的高分辨液相气相质谱分析系统,具备分子组成鉴别、目标污染物的高通量定量分析,以及环境污染物的靶向筛查和非靶向筛查分析等功能,气相分辨率达到13万(m/z219),液相分辨率达到15万(m/z200),实现了高分辨率条件下的定性定量检测,科技创新条件平台形成特色。

  以“一园两地”为模式的技术孵化基地,形成了应用基础+关键技术攻关研究、工艺技术集成+现场试验验证的有形化技术培育全链条科技支撑条件。科技园区实验室重点开展石油石化安全环保风险防控污染物控制与处理应用基础研究、共性超前技术和关键瓶颈技术的攻关研究。大庆油田中试基地重点开展油气田作业废液、油田采出水、含油固体废物等处理与资源化技术验证和放大试验。大港中试基地重点开展炼油与化工行业废物资源化处理、场地污染模拟与修复等技术的现场验证和放大试验。

科研人员研讨钻井废物物性机理

  一体化的科技创新部署

  支撑引领集团公司主营业务安全、绿色、低碳发展

  安全环保院聚焦集团公司新业务新要求,主持国家、集团公司科技重大专项/项目,研发形成了大型储罐安全防护一体化、HSE风险监控系统等13项核心配套技术、23项装备产品及软件,为集团公司安全绿色发展提供一体化解决方案。

  牵头国家油气重大专项项目“页岩气等非常规油气开发环境检测与保护关键技术”,联合27家单位攻克了地下水污染监测预警技术等22项关键技术,开发10种产品配方,11套工业化装置,编制了19件标准规范,形成了“页岩气等非常规油气开发环境影响评估及综合效益评价技术体系、环境风险监控技术体系和污染物防治技术体系”和配套装备产品及标准规范,为页岩气等非常规油气绿色可持续开发提供了一体化的技术和监管政策标准支撑。针对作业废液处理难题,突破了作业废液破胶脱稳技术瓶颈,形成了集电化学脱稳、催化氧化分解、气浮过滤分离为核心的作业废液高效处理与回用成套技术和模块化装备,建立了作业废液“回注”和“回用”两种处理模式,并实现规模应用。

  牵头国家重点研发计划项目“典型危险化学品储存设施安全预警与防护一体化关键技术研究与应用示范”。创新形成储罐法拉第静电在线监测和基础沉降模拟试验技术,开发典型危化品罐区MEMS雷电网络监测预警系统,形成了声光一体化监测、太赫兹和红外的事故监测、燃爆毁伤效应及事故调查等安全预警与防护技术体系,实现了储罐完整性检测与风险防控一体化。

  滚动承担集团公司重大科技专项“低碳与清洁发展关键技术研究及应用”,又一次获得20项关键技术的突破,集成10项核心配套技术及装备,完善3套标准规范系列,持续提升和完善了“节能与提效、减排与资源化、战略与标准”三大技术体系,形成了油气生产绿色低碳发展的中国石油模式。钻井废物随钻处理与资源化系列技术,实现钻井“源头绿色化、过程减量化、末端资源化”全过程管控,推动钻井作业方式的变革;构成了以场地污染调查与评估、地下深层回注风险勘测、渗透检测、不同场地修复系列为一体的场地污染调查与防治技术,及其相配套修复试剂,超低渗透材料和组合防渗工艺渗透系数检测填补了国内空白。

  先后有10项产品入选《中国石油天然气集团有限公司自主创新重要产品目录》,获得授权专利84项(其中发明专利26项),申报软件著作权89项。发布标准53项(其中国际1项,国家标准3项,行业标准23项),实现了低碳领域国际标准“零”的突破,争取到了CCUS国际标准制定的话语权。

王窑钻试废液集中处理站现场

  一体化的人才管理模式

  打造石油石化安全环保科技创新团队

  安全环保院以国家重点实验室建设运行为契机,大力实施“人才立院”战略,弘扬科学精神,积极推行以人才为核心、项目为纽带的“人才、平台、项目”一体化管理模式。

  通过科技创新团队建设,逐步打破院属单位之间的条块分割、单位和科室间界限,实现科研人员职业规划与团队的技术发展体系的有机融合,不同层级的科研项目形成有机整体,有利于核心技术成果的培育。在科研管理、人力资源、实验条件、财务管理、后勤保障等方面逐步实现全面管理,最终构建以专业技术团队为创新主体单元,营造潜心研究、释放科技创新能力的良好氛围。

  通过“招聘、博士后培养和人才共享”人才引进模式,多途径解决科技创新高端人才不足、专业结构单一等人才队伍短板。成功申请博士后工作站,为高层次人才引进创造条件,加强了化学工程、应用化学、石油工程等专业人才引进,有效优化了实验室研究人员的专业结构,满足建设方案目标。建立高端人才共享机制,先后从北京大学、清华大学、中国石油大学(北京)聘请相关技术领域的4名“长江学者”为相关科技创新团队学术带头人,并与其研究团队建立了良好的学术、人才交流与合作机制,每月定期进行交流研讨,指导创新团队顶层设计,把握创新团队研究方向,对实验室整体研究水平的提升和人才团队的培养发挥了重要作用。利用中央企业集团内部用工合作机制,与中国石油渤海装备公司、大庆油田水务工程公司等单位签订用工合作协议,20余名机械制造、热能工程、电气自动化和分析化学等专业人员先后加入实验室相关科技创新团队,有效弥补了工艺技术及装备开发方面的人才不足。同时,聘任设计工程公司和企业生产一线开发和设计资深专家,对实验室应用基础研究、工艺技术及装备开发方案进行指导。

  多类型、多形式的培训体系和科研合作,拓宽了实验室科技人才培养渠道,高层次人才培养取得新成效。积极为科研人员提供再教育机会,近几年,共委派10余名研究骨干参加学历提升再教育;通过国外访问学者、中青年科技重点人才提高班等方式加强了青年骨干的培养。通过科研合作,先后与中国科学院生态环境中心院士曲久辉、中国科学院过程工程研究所院士张锁江、清华大学院士费维扬、郝吉明、贺克斌等5名院士团队在相关技术领域开展技术攻关和人才培养合作。通过强化人才培养,国家重点实验室固定人员17人获得高级工程师及以上职称;谢水祥博士荣获第二十六届孙越崎青年科技奖和中国石油青年科技立业英才荣誉称号;实验室主任李兴春博士获“感动石油人物”,入选国家生态环境部生态第一届环境应急专家委员会,并获得应对气候变化方向的领军人才;张华、袁波、谢水祥、宋佳宇等科研人员入选“中国石油青年英才培养工程计划”。

  梦想如长风,扬帆助航;目标如灯塔,引领征程。在新征程上,安全环保院将准确把握“做专研究、做精服务、做特品牌”的营销工作目标,以更加昂扬的斗志、更加宽广的视野、更加务实的作风,向着构建一体化协调发展新格局阔步前进,奋力谱写新时代“一流企业研究院”更加出彩的绚丽篇章。(记者 刘志坚 通讯员 云箭)

河流溢油应急检测演练现场

  特色技术成果 

  1.大型储罐完整性检测与防护技术

  研究开发了基于声发射、红外成像等储罐完整性在线检测技术;攻克了油品静电电荷密度测量误差大、消除效率低等技术难题,开发了雷电流分流分路、MEMS雷电网络监测预警、法拉第静电监测/消除等检测方法与成套设备,形成“评、预、防”一体化雷电静电安全技术。完成大庆油田、大连石化等33家企业8500余座油罐、40余套装置等防雷防静电及腐蚀泄漏检测,有效防范了火灾爆炸事故的发生。

  2.油气开发作业 废液无害化处理 及资源化利用技术

  突破了作业废液“快速破胶降粘、快速絮凝沉降与悬浮物高效去除、有害元素(离子)定位去除”等技术难题,形成了作业废液“回注”和“回用”两种处理工艺及装置,并进行规模化应用。在大庆等多个油气田实现了规模应用,累计处理废液2661万立方米,节水2035.2万立方米。

  3.甲烷逸散检测与回收利用技术及装备

  攻克了油气行业甲烷控排面临的多点、宽幅度、大尺度、零散低压条件下的多频监测、精准核算和经济回收多项技术难题,建立了组件级高精度甲烷/VOCs排放检测方法和三相分离、增压和高压脱水回收工艺,甲烷减排率达90%以上,在长庆油田等7个油田、50余座处理站和1000口井场进行了应用。

  4.危险气体红外成像监控报警仪

  突破油气泄漏快速监测预警技术瓶颈,研制了管道泄漏次声波在线监测、第三方破坏管道泄漏分布式光纤在线监测、危险气体红外成像监控报警仪以及智能机器人巡检等监检测预警技术及装备,提高了管道泄漏定位精度,填补了油气泄漏大尺度监测空白,实现了油气泄漏重大风险智能监控。相关产品在长庆油田、华北石化以及兰州石化进行了示范应用。

  5.HSE管理信息化技术

  深入应用大数据、云计算、人工智能等信息技术,研发了集团公司HSE信息系统、应急管理平台、企业“一站式”风险管控等系列信息产品,已实现对40家企业530个重点排放口24小时实时监控。海外风险预计系统已经在42家涉外企业、73个国家和地区推广应用,用户近2万人,成为外交部“平安丝路”网首个集成平台,并推广至中航工业集团。放射源智能监控系统在中油测井新疆、天津等分公司全面应用,并推广到中石化、中国电建、河北省、天津、新疆等市场。

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