行驶在陕西省榆林市榆横煤化学工业园区,放眼望去,一座高塔林立的现代化工厂,吸引着人们的眼球。它就是山东能源集团全国首套百万吨级煤间接液化示范项目。
作为我国首套百万吨级煤间接液化示范项目的开拓者和建设者,山东能源集团陕西未来能源化工有限公司(以下简称:未来能源)扎根陕西榆林11年来,在技术改造、产品开发、管理创新等方面不断发力,首创高温费托与低温费托合成技术优化和集成并实现工业化,优化丰富煤间接液化产品结构,为中国乃至世界现代煤化工产业发展蹚出了一条新路,为建设陕北高端能源化工基地作出了杰出贡献。
科技攻关勇攀高峰
2012年,山东能源集团未来能源公司依托拥有自主知识产权的煤间接液化关键及系统集成核心技术,在陕西榆林拉开了我国首套100万吨/年煤间接液化项目建设的序幕。2015年8月23日,这个国家“十二五”煤炭深加工示范项目一次投料成功,产出优质产品,填补了我国大型煤间接液化技术工业发展的空白,成为煤炭清洁高效利用技术产业化的里程碑,对于保障国家能源战略安全和供应多元化发展具有重要战略意义。
百万吨煤间接液化项目作为现代煤化工行业耀眼的“明星”,从实验室研发到产业化的道路上,遭遇了新技术应用所带来的一些制约瓶颈。为解决示范装置存在的问题,有效消除设计缺陷,项目投产以来,他们在稳定生产运行的同时,依靠自主力量不断探索、攻关,持续对系统进行优化调整,累计实施70多项技术改造,尤其是合成系统优化升级改造后,成功破解项目工程化放大带来的历史难题,大幅提升系统产量,年创效1亿元以上。
此外,他们实施的变换联通改造项目,增强系统生产柔性调节能力,每年可节约生产费用9000万元左右;新建变换冷凝液氨水提浓项目,保障系统氨平衡,实现氨产品自产自用,全年可节约生产费用720万元;通过分离液化石油气中的丙烯、丙烷、混合碳四等,生产市场竞争力较强的产品,延长产业链,优化产品结构,每年可增加效益3000余万元;通过膜分离低碳烃原料气,每小时可回收氢气2万标准立方米,每年能回收液体产品8000吨,年均利润1000多万元。
通过补强系统运行存在的短板,未来能源成功攻克史无前例的技术难题,目前不但具备了稳产高产的条件,而且节能降耗效果明显,吨产品全煤耗4.5吨左右、水耗年均不到5吨,能源转化效率43%—47%,水的重复利用率98%以上,达到能效转化要求,系统运行负荷、日产、月产纪录不断刷新,装置经济运行水平达到一个新的高度。
精益管理提质增效
在未来能源公司中央控制室,一块醒目的电子屏幕显示着当天的产量及主要消耗信息,达不到指标的内容用红色标注,提醒班组对不达标问题进行分析。这是公司精益管理向班组延伸的重要一环。
“我们制定了生产消耗‘看板管理’办法,将产品产量、各项物料消耗、完全成本等信息投屏公示,通过分析偏离原因,制定调整措施,营造全员关注产量、参与降本的良好氛围,以日产促月产,以稳产促高产。”未来能源党委副书记、常务副总经理马洪光说。
在严格指标管控、挖潜降本增效的同时,公司“眼睛向内”,在生产组织、安全管理、机电设备管理等方面实施精益管理,挖潜降本,提质增效。开展节能降耗、小改小革“金点子”征集等活动,发动全员降本增效,上半年累计创效4000余万元。其中锅炉掺烧燃料气、气化细渣,最大化降低用煤成本;粉煤锅炉每天掺烧气化细渣200吨,使灰渣中的可燃物成分“吃干榨净”,全年可节约成本300余万元;新建的硫回收装置投入运行,具有了使用高硫煤、副产硫黄5万吨/年的优势。
安全环保是企业发展的生命线。公司将精益理念融入安全、环保管理各个环节,狠抓教育培训,增强全员安全素质,打造“本质安全型”员工。大力开展“干标准活,做放心人”专项活动,编制《标准化检修操作规程》,推进安全检修管理标准化、规范化、精细化,全面强化安全管控措施,安全管理水平进一步提高。在废水实现近零排放的基础上,强化锅炉、硫回收、IGCC等环保装置工艺操作及运行维护,实现锅炉超低排放改造,SO2、NOX、颗粒物排放量远低于计划排放量,各项指标均优于国家和地方环保要求。新建成的“环保工程”分盐装置,实现危废减量化、无害化、资源化处置,进一步提高了企业环保能力,实现了资源化利用,每年新增工业级氯化钠、硫酸钠副产品8500吨以上。
动能转换驱动发展
未来能源公司依托煤液化项目土地、原料、公用工程等公共资源,在不增加能源消耗、不产生一滴废水、不排放一方废气的情况下,建成运行10万吨/年费托蜡精加工项目。2020年10月,项目一次投料成功产出60℃、70℃、80℃、115℃等不同熔点、不同牌号的系列费托蜡产品,其中115℃费托蜡是我国最高熔点的高端费托蜡新产品,打破了国外垄断,主要用于亮光蜡、纺织助剂、热熔胶、油墨及涂料、塑料加工、食品及化妆品等高端领域。
今年3月,未来能源生产的115℃精制费托蜡远销德国汉堡,首次实现自主对外销售,标志着公司自主出口业务流程全线打通,精制费托蜡产品成功进入国际市场。
高温费托合成在业界被认为是高端和前沿煤化工技术的代表,此前我国在这一领域的核心技术和大型工业化均属空白。2018年9月未来能源采用高温费托合成关键技术建成运行我国首套10万吨/年高温费托合成工业示范装置,成为国内同时掌握高温、低温费托合成两种技术并实现多联产的煤化工企业。“高温费托合成关键技术与成套技术工业示范”和“高温费托合成催化剂开发研究与工业应用”两项科技成果,填补了我国高温费托合成技术空白,达到国际领先水平。
与低温费托合成以产物油品为主不同,高温费托合成的产物碳数分布较窄、烯烃含量更高,接近一步法制烯烃创新技术,特别是α-烯烃含量较高,还可生产石油化工路线难以获取的精细化工品和专用化学品。目前,未来能源公司正加快推进50万吨/年高温费托合成工业示范项目建设工作,将利用现有煤液化装置富余的气化炉、公用工程等资源,实现高温、低温费托合成联产,油品和化学品优势互补灵活调整。
“作为煤炭清洁高效转化利用的‘示范者’‘先行者’, 未来能源公司将积极推进陕北高端能源化工基地建设,不断延伸产业链条,优化产业布局,向‘大型化、园区化、高端化、终端化’进军,在成熟运行百万吨级煤液化示范项目的基础上,在陕西榆林规划打造区域性的煤液化产业基地,形成以煤间接液化为核心,高端油品、精细化学品为一体的产业集群,实现产业链优势互补,带动区域经济可持续健康发展。”马洪光说。