探訪我國首個百萬噸煤間接液化項目 一次投料成功,一年多達產(chǎn)達效
當(dāng)前我國煤制油產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出技術(shù)多樣化、產(chǎn)品多元化的良好發(fā)展態(tài)勢,但煤制油項目的達產(chǎn)達效仍不是件容易的事,甚至成為業(yè)界的糾結(jié)和困擾。陜西未來能源化工有限公司百萬噸級煤間接液化制油示范項目,投產(chǎn)一年多即達產(chǎn)達效,其背后的經(jīng)驗和故事值得探尋。
技術(shù)先行——
自主研發(fā)更靠譜
掌握核心技術(shù)是未來能源煤制油項目的立身之本。
早在2002年,兗礦集團為了推進煤炭清潔高效利用,成立了上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司。2008年,科技部批準在該公司建立煤液化及煤化工國家重點實驗室。在這里,從煤制油先進國家南非歸國的煤化工專家孫啟文帶領(lǐng)科研團隊,開始了系統(tǒng)的煤間接液化基礎(chǔ)理論與工業(yè)化應(yīng)用研究工作,并成功開發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的以生產(chǎn)油品為主的低溫費托合成技術(shù),以及聯(lián)產(chǎn)油品、烯烴、精細化學(xué)品的高溫費托合成技術(shù)。
這個孫啟文,也就是之后未來能源公司的創(chuàng)始人和當(dāng)家人。未來能源煤制油項目采用上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司開發(fā)的低溫費托合成技術(shù)。該技術(shù)與國內(nèi)外同類技術(shù)相比,具有柴油選擇性高、噸油品催化劑消耗低、費托合成反應(yīng)器生產(chǎn)強度大、能量利用效率高等優(yōu)點,主要關(guān)鍵技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
項目采用的費托合成反應(yīng)器直徑為9.8米、產(chǎn)能75萬噸/年,是國內(nèi)外在建或已建同類反應(yīng)器中單臺生產(chǎn)能力最大的反應(yīng)器。柴油選擇性比國內(nèi)同類技術(shù)高30%以上,所生產(chǎn)的柴油十六烷值大于75,且無硫、無氮,是優(yōu)質(zhì)的清潔液體燃料。
同時,百萬噸級煤制油項目生產(chǎn)過程復(fù)雜,系統(tǒng)龐大,通過對國內(nèi)外可工業(yè)化的煤氣化、凈化、費托合成、油品提質(zhì)等單元技術(shù)進行優(yōu)化集成,確定了合理的單元技術(shù)及單元裝置系列規(guī)模,形成了能效高、可連續(xù)穩(wěn)定運行的大型煤間接液化制油系統(tǒng),且關(guān)鍵單元技術(shù)全部采用具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
在上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司,中國化工報記者看到,厚厚的數(shù)據(jù)分析報告堆滿了一面墻。孫啟文表示,技術(shù)過硬,是未來能源煤制油項目達產(chǎn)達效的根本保證。
探訪首個百萬噸煤間接液化項目:一次投料成功
未來能源公司百萬噸級煤制油生產(chǎn)裝置區(qū)。
配套到位—— 穩(wěn)扎穩(wěn)打奠基礎(chǔ)
項目要達到預(yù)期產(chǎn)量和效益水平,裝置設(shè)備建設(shè)、上游煤炭原料供應(yīng)、催化劑生產(chǎn)、環(huán)保工藝等工作都不容馬虎。而未來能源煤制油從一開始就堅持了高起點建設(shè)。
裝置建設(shè)方面,在示范項目建設(shè)之前,未來能源就進行了翔實的規(guī)劃說明,在籌備過程中,從大型塔裝設(shè)備到微小閥門開關(guān),都嚴格遵循規(guī)劃要求。據(jù)孫啟文介紹,目前項目大型設(shè)備共有500余臺(套),絕大部分為國產(chǎn)設(shè)備。按投資額度計算,項目裝備自主化率達到82%以上;按臺套數(shù)計算,項目裝備自主化率達到92%以上。
原料方面,項目煤炭原料來自配套礦井金雞灘煤礦,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力800萬噸/年,2014年6月建成試生產(chǎn),為項目運行提供了原料保障。
催化劑方面,煤制油配套的低溫費托合成催化劑項目,于2014年9月6日一次投料試車成功并生產(chǎn)出合格的催化劑產(chǎn)品。該催化劑在工業(yè)化反應(yīng)條件下,CO+H2總轉(zhuǎn)化率大于90%,CH4選擇性小于3.5%,C5+選擇性大于82%,含氧有機化合物小于5%。
環(huán)保方面,項目環(huán)境保護設(shè)施投資為18.1億元,占工程總投資的11.04%。建有污水處理裝置、中水回用處理站和污水處理廠等水處理設(shè)施,以及脫硫脫硝裝置、配套渣場等。
2015年8月,這套百萬噸級煤制油項目一次投料成功,實現(xiàn)了煤間接液化制油的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),也成為我國首個投產(chǎn)的百萬噸級煤間接液化示范項目。
探訪首個百萬噸煤間接液化項目:一次投料成功
未來能源煤制油項目生產(chǎn)的清潔柴油產(chǎn)品。
管理扎實—— 穩(wěn)定運行周期長
如果說先進核心技術(shù)是百萬噸煤制油項目成功運行的發(fā)動機,那么管理就是負責(zé)調(diào)動這臺發(fā)動機的駕駛員。
在這個項目中,各類大小裝置設(shè)備數(shù)千,只有管理到位才能協(xié)調(diào)好生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),才能保證每一個反應(yīng)的安全、每一次配料的精確、每一次分離的徹底、每一噸產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)。孫啟文還表示,既有了建設(shè)之初的配套裝置,就應(yīng)當(dāng)合理發(fā)揮每一臺設(shè)備的能量,堅決杜絕“有設(shè)備之名,無應(yīng)用之實”,這樣不僅項目效益無法保證,運行質(zhì)量也容易出問題。
未來能源通過制度的建立,讓業(yè)務(wù)流程更加高效實用。不論是物料投放、安全巡查、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)等一線生產(chǎn)工作,還是數(shù)據(jù)分析、財務(wù)管理、產(chǎn)品管理等其他崗位,都有一套日漸成熟的規(guī)范的規(guī)章制度,并用優(yōu)秀的人才和嚴格的紀律確保人員與項目的高度貼合。
在過硬的技術(shù)支撐和嚴謹?shù)墓芾碇,目前,煤制油項目生產(chǎn)運行平穩(wěn)。企業(yè)通過對合成系統(tǒng)運行調(diào)整、不斷優(yōu)化技術(shù)指標、積累生產(chǎn)數(shù)據(jù),解決了裝置流程、工藝、設(shè)備、技術(shù)等方面的一系列問題,生產(chǎn)負荷穩(wěn)步提高,系統(tǒng)保持了穩(wěn)定運行狀態(tài)。
示范裝置生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)表明:噸油耗水7噸,水重復(fù)利用率達到98.26%;噸油耗標煤3.59噸,噸油耗電44.57千瓦時,項目綜合能源利用效率為45.9%;噸油排放二氧化碳4.93噸。完全符合《煤炭深加工示范項目規(guī)劃》中的能效和資源消耗指標要求。
同時,各項環(huán)保設(shè)施運行穩(wěn)定,污水處理裝置達標率100%,回用水裝置達標率99%,廢水實現(xiàn)零排放,SO2、NOX、顆粒物均達標排放。
規(guī)劃未來—— 向延伸鏈要效益
如今,國內(nèi)首套高溫費托合成工業(yè)試驗裝置也已在陜西未來能源化工有限公司開工建設(shè)。未來能源煤制油后續(xù)400萬噸/年(200萬噸/年低溫、200萬噸/年高溫)項目已列入國家“十三五”煤炭清潔利用發(fā)展規(guī)劃,此試驗裝置就是為更合理高效建設(shè)高溫費托合成工藝煤制油項目而量身定制。
與低溫費托合成工藝相比,高溫費托合成技術(shù)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)品種類多等優(yōu)點,在生產(chǎn)汽油、柴油、航煤、石腦油、潤滑基礎(chǔ)油等清潔優(yōu)質(zhì)油品的同時,還可副產(chǎn)高附加值的α-烯烴、溶劑油、表面活性劑、醇醛酮酸等化工產(chǎn)品,產(chǎn)品市場適應(yīng)性好,盈利能力也更強。未來能源更高效、更廣闊的未來可期。
探訪首個百萬噸煤間接液化項目:一次投料成功
未來能源公司百萬噸級煤制油生產(chǎn)裝置區(qū)。(圖片由王斌攝)
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陜西未來能源化工有限公司于2011年由兗礦集團有限公司、兗州煤業(yè)股份有限公司、陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司共同出資組建,依托陜北榆神礦區(qū)豐富的煤炭資源和自主開發(fā)的費托合成技術(shù),規(guī)劃在陜西榆林建設(shè)的“煤、油、電、化”一體化新型工業(yè)園區(qū)內(nèi),分兩期三步建設(shè)1000萬噸/年油品和化學(xué)品煤潔凈利用工程。
百萬噸級煤間接液化示范項目是一期工程的啟動項目,采用低溫費托合成技術(shù),設(shè)計規(guī)模115萬噸/年油品,其中合成柴油79萬噸/年、石腦油26萬噸/年、液化石油氣10萬噸/年。配套建設(shè)產(chǎn)能800萬噸/年的金雞灘煤礦和3000噸/年的催化劑廠。百萬噸級煤制油示范項目于2012年7月1日開工建設(shè),2015年6月完成單體試車和各單元裝置聯(lián)動試車,2015年8月23日全流程打通,產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)油品,各項參數(shù)完全符合要求,達到歐V標準。
目前,未來能源正在規(guī)劃建設(shè)煤間接液化一期后續(xù)項目。后續(xù)項目采用上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司自主研發(fā)的高溫和低溫費托合成技術(shù),擬建設(shè)400萬噸/年煤間接液化項目及配套1000萬噸/年煤礦項目,包括200萬噸/年低溫費托合成裝置、200萬噸/年高溫費托合成裝置和10萬噸/年P(guān)AO、50萬噸/年乙烯丙烯深冷分離、330萬噸/年加氫、200萬噸/年加氫異構(gòu)裂化、30萬噸/年芳構(gòu)降凝、80萬噸/年循環(huán)流化床芳構(gòu)化、10萬噸/年烷基化和10萬噸/年MTBE等下游油品精細化加工裝置,產(chǎn)品種類20多個,包括汽油、柴油、航煤、潤滑基礎(chǔ)油、溶劑油、乙烯、丙烯、正己烯、正辛烯、PAO等。
今年6月10日,陜西未來能源化工有限公司國內(nèi)首套高溫費托合成工藝工業(yè)試驗裝置開工建設(shè),預(yù)計明年4月建成。