行業(yè)要聞
煤化工
本工程區(qū)域位置圖
項目以煤為原料生產(chǎn)甲醇并進一步加工生產(chǎn)烯烴，同時副產(chǎn)混合C4、硫磺、粗汽油、氯化鈉和硫酸鈉，生產(chǎn)規(guī)模為：200萬噸/年煤制甲醇，35萬噸/年聚乙烯、55萬噸/年聚丙烯（其中16.6萬噸/年丙烯來自現(xiàn)有工程）。
現(xiàn)有工程為《中煤陜西榆林能源化工有限公司醋酸系列深加工及綜合利用項目》，主要建設(shè)內(nèi)容包括180萬噸/年甲醇裝置、30萬噸/年聚丙烯（PP）、30萬噸/年全密度聚乙烯（FDPE）、1.335萬噸/年甲基叔丁基醚（MTBE）、1.874萬噸/年丁烯-1（其中1.285用作PE共聚體）、4萬噸硫磺。該工程于2014年7月建成投產(chǎn)。
現(xiàn)有工程為《中煤陜西榆林能源化工有限公司醋酸系列深加工及綜合利用項目》，主要建設(shè)內(nèi)容包括180萬噸/年甲醇裝置、30萬噸/年聚丙烯（PP）、30萬噸/年全密度聚乙烯（FDPE）、1.335萬噸/年甲基叔丁基醚（MTBE）、1.874萬噸/年丁烯-1（其中1.285用作PE共聚體）、4萬噸硫磺。該工程于2014年7月建成投產(chǎn)。
現(xiàn)有工程為《中煤陜西榆林能源化工有限公司醋酸系列深加工及綜合利用項目》，主要建設(shè)內(nèi)容包括180萬噸/年甲醇裝置、30萬噸/年聚丙烯（PP）、30萬噸/年全密度聚乙烯（FDPE）、1.335萬噸/年甲基叔丁基醚（MTBE）、1.874萬噸/年丁烯-1（其中1.285用作PE共聚體）、4萬噸硫磺。該工程于2014年7月建成投產(chǎn)。
項目由來
為促進陜西省煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,努力探索高效、清沽產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路,陜西省擬由中煤集團投資建設(shè)中煤榆林煤炭深加工基地項目。2013年2月22日公司獲得了國家發(fā)改委《中煤榆林煤炭深加工基地項日于關(guān)于開展項目前期工作的復(fù)函》(發(fā)改辦產(chǎn)業(yè)(2013)476號),(以下簡稱“路條”)。
建設(shè)單位取得路條后,立刻展開了各項前期研究工作,邀請石化專家、科研機構(gòu)、設(shè)計單位、專利商對技術(shù)方案進行了進一步論證,對路方案于說調(diào)整,基于8.7兆帕半廢鍋大型水煤漿加壓氣化存在極大風(fēng)險和無工藝包的實際,項目取消8.7兆帕大型水煤漿加壓氣化示范。基于半廢鍋流程煤氣化副產(chǎn)蒸汽發(fā)電技術(shù)對比整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)在總投資、運行成本、綜合能效、可靠性/在線率/維修性、污染物排放上具有一定優(yōu)勢,項日取消整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)示范�；谀壳岸趸捡l油尚存在一定環(huán)境風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險和安全風(fēng)險,二氧化碳捕集示范由驅(qū)油變更為生產(chǎn)食品級二氧化碳�；诰勐纫蚁o汞催化劑技術(shù)已經(jīng)成熟,乙烯單體用于電石法聚氯乙烯轉(zhuǎn)型升級己無示范必要性,榆林市無企業(yè)利用乙烯單體生產(chǎn)聚氯乙烯實際,產(chǎn)品方案由生產(chǎn)乙烯單體調(diào)整為生產(chǎn)聚乙烯。基于順丁橡膠產(chǎn)能嚴重過剩和己烯-1生產(chǎn)裝置高能耗和操作安全性情況,取消己烯-1和順丁橡膠產(chǎn)品。同時為落實《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》要求,推動煤化工行業(yè)發(fā)展,按照《現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展布局方案對中煤榆林提出的實施煤制烯烴升級改造工程的要求,項目開展了高壓水煤漿半廢鍋氣化大型化工程示范,開展煤化工固廢源頭減量及清潔高質(zhì)利用新技術(shù)研究環(huán)保示范任務(wù),同時開展了閉式循環(huán)冷卻、廢水近零排放和水煤漿氣化爐協(xié)同處置廢堿液工程實踐。2017年3月中煤陜西公司以中煤陜函(2017)3號文向陜西省發(fā)改委提出項目核準的請示(請示附件詳細載明了變更內(nèi)容),2018年4月24日陜西省發(fā)改委出具了項目核準文件一一《陜西省發(fā)展和改革委員會關(guān)于中煤榆林煤炭深加工基地項目核準的批復(fù)》(陜發(fā)改油氣(2018)528號），見附件。
本工程屬于《石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方案>貫徹落實工作的通知》發(fā)改產(chǎn)業(yè)(201547號〕明確的煤制烯烴升級示范項目,屬于《現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新布局方案》確定的優(yōu)勢企業(yè),項目在設(shè)計、建設(shè)和運行中,按照“環(huán)保優(yōu)先、綠色發(fā)展”的目標(biāo)定位和循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)的理念,強化各裝置節(jié)能降耗措施,開展了65MPa半廢鍋流程水煤漿加壓氣化大型化工程示范,采用了新型DMTO工藝等能源轉(zhuǎn)換率高、污染排放強度低的工藝技術(shù),總體工藝技術(shù)通過對現(xiàn)有工程改造升級,優(yōu)化項目設(shè)計,總體工程二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發(fā)性有機物分別比現(xiàn)有工程降低了196.55噸、19.2噸、7.91噸、16.59噸,大氣污染物實現(xiàn)增產(chǎn)減污。通過采用閉式循環(huán)等先進節(jié)水技術(shù),閉式循環(huán)水量占比由現(xiàn)有工程的0%提升至48.5%,新鮮水耗由現(xiàn)有工程的3.31t煤降低至2.92tt煤,實施了大海則礦井水工程,總體工程礦井水利用比例提升至50.8%,全廠新鮮水使用量由1300萬立方米/年降低至1039萬立方米/年。現(xiàn)有工程首次突破烯烴廢堿液及生化污泥制漿長周期工程化運行技術(shù)難點,實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行,為煤化工行業(yè)固體廢物“減量化、資源化”,提供了可行技術(shù)路徑。承擔(dān)了科技部國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項項目“煤化工固廢源頭減量及清沽高質(zhì)利用新技術(shù)研究”示范任務(wù)。
1、充分利用現(xiàn)有工程的運行升級改造經(jīng)驗，優(yōu)化本工程建設(shè)，實現(xiàn)本工程高效益、長周期穩(wěn)定運行
現(xiàn)有工程建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)品方案為:180萬噸/年煤制甲醇裝置,30萬噸/年聚丙烯(PP),30萬噸/年聚乙烯(PE)。
現(xiàn)有工程于2014年建成投產(chǎn),并擁有5年長周期連續(xù)穩(wěn)定運行經(jīng)驗現(xiàn)有工程投產(chǎn)后,追加3億多元開展了25項廢氣、廢水、固廢和節(jié)能降耗環(huán)保升級改造措施,實現(xiàn)了節(jié)能降耗和污染減排。被評為煤化工行業(yè)第一家全國智能制造示范企業(yè),在煤制烯烴行業(yè)固廢資源化、提質(zhì)增效方面起到引領(lǐng)示范作用。
公司建立了完備的操作管理制度、生產(chǎn)運行管理體系和風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案、環(huán)保設(shè)施運行管理體系�，F(xiàn)有工程的穩(wěn)定運行高效生產(chǎn),為各裝置生產(chǎn)積累了豐富的實操經(jīng)驗,培養(yǎng)了一批有運行經(jīng)驗的操作人員和技術(shù)骨干隊伍。
本項目目與現(xiàn)有工程毗鄰建設(shè),裝置類似,可充分發(fā)揮現(xiàn)有工程的技術(shù)、人員管理等優(yōu)勢,為本項目穩(wěn)定生產(chǎn)運行提供基礎(chǔ)和保障。同時,現(xiàn)有工程運行中積累了豐富的廢水、廢氣、固廢等運行數(shù)據(jù),為本項目設(shè)計運行的優(yōu)化提供了可靠的基礎(chǔ)資料。
2、開展工程升級示范
本項目低溫甲醇洗裝置、甲醇合成裝置、烯烴分離裝置、聚丙烯裝置均采用與一期項日相同工藝技術(shù),氣化裝置擬采用美國GE公司半廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術(shù),DMTO裝置采用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的新型DMIOⅡl技術(shù),高密度聚乙烯裝置采用美國利安德·巴塞爾公司淤漿法聚乙烯技術(shù),項目總體工藝技術(shù)處于世界先進水平
與有項目相比,本項目工程升級示范主要體現(xiàn)在以下四方面:
1、廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術(shù),大幅度提高了能量轉(zhuǎn)化效率,并減少污染物排放。氣化壓力6.5MPa,單爐日投煤量3000噸,副產(chǎn)98MPa、540℃的高壓飽和蒸汽625th,氣化廢鍋副產(chǎn)的飽和蒸汽利用燃料氣通過加熱爐加熱后用于發(fā)電,既節(jié)省了高壓蒸汽減溫減壓損失,也減少了污染物排放(與現(xiàn)有工程相比SO2、NOx和煙塵排放量可降低56%)。
2、現(xiàn)有工程的蒸汽利用進行充分挖潛,減少發(fā)電量、優(yōu)化鍋爐建設(shè)規(guī)模�，F(xiàn)有工程設(shè)置4×480th循環(huán)流化床鍋爐+2×100MW汽輪發(fā)電機,本項目通過降低現(xiàn)有工程發(fā)電負荷勻出蒸汽供新建工程使用,并利用氣化廢鍋過熱蒸汽發(fā)電在充分考慮項目建設(shè)符合園區(qū)規(guī)劃環(huán)評要求、園區(qū)無配套的集中供熱設(shè)施的前提下,新建工程僅設(shè)置1臺480th循環(huán)流化床鍋爐(比現(xiàn)有工程減少3臺480th循環(huán)流化床鍋爐)·既可與現(xiàn)有工程鍋爐互為備用,便于全廠整體蒸汽調(diào)整,又有利于化工裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn),減少非正常工況的環(huán)境影響。
3、以環(huán)境質(zhì)量改善為核心的環(huán)境管理要求,通過現(xiàn)有鍋爐超低排放改造、低溫甲醇洗尾氣處理措施改造、硫回收裝置液硫脫氣改造、裝車站臺增設(shè)油氣回收、污水處理站加蓋密閉除臭改造等多項“以新帶老”措施,大幅度減少污染物排放。
4、照不同工藝要求,循環(huán)水冷卻系統(tǒng)采用閉式循環(huán)和開式循環(huán)水系統(tǒng)相結(jié)合的方式;聚乙烯、聚丙烯裝置全部采用閉式循環(huán)系統(tǒng):DMTO、鍋爐等裝置采用直接空冷方式,年均節(jié)約用水約486萬噸。
5、含鹽廢水采用最新的蒸發(fā)結(jié)晶分鹽技術(shù),全部廢水將實現(xiàn)不外排。
6、結(jié)現(xiàn)有工程廢堿液、生化污泥至氣化爐摻燒的難點和經(jīng)驗,進“優(yōu)化廢堿液和生化污泥協(xié)同處置過程中的問題,實現(xiàn)煤化工行業(yè)廢堿液和生化污泥采用水煤漿氣化爐協(xié)同處置、閉式消納、長周期運行的處置流程和關(guān)鍵控制參數(shù)的研宄總結(jié),減少煤化工行業(yè)大量危險廢物需處理處置的壓力,并有效降低填埋焚燒處置造成的二次污染,提升煤化工清潔生產(chǎn)水平。
3、承擔(dān)高壓水煤漿半廢鍋氣化大型化工程示范
水煤漿加壓氣化技術(shù)主要是激冷流程氣化技術(shù),半廢鍋流程氣化運行業(yè)績較少,截止2014年,國內(nèi)外已有運行業(yè)績的類似加壓水煤漿氣化半廢鍋工藝的最高操作壓力為4.5MPa,且僅在美國有示范項目。近年來,國內(nèi)半廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術(shù)已有較大進步,采用半廢鍋流程的晉華爐技術(shù)開發(fā)成功,并應(yīng)用于河南金大地合成氨項目中,氣化壓力6.5MPa,投煤量1500噸/天;華東理工大學(xué)和兗礦國拓聯(lián)合開發(fā)的半廢鍋流程多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化技術(shù)已應(yīng)用于兗煤榆林聚甲氧基二甲醚項目中,氣化壓力6.5MPa,投煤量2000噸/天(尚未投產(chǎn))。本項日己于2014年完成GE半廢鍋流程氣化技術(shù)的采購,單爐投煤量高達3000噸/天,因此本工程65MPa的半廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術(shù)目前仍具有很好的工程示范意義。
此外氣化熱量通過輻射鍋爐副產(chǎn)9.8MPa蒸汽,副產(chǎn)蒸汽利用燃料氣通過加熱爐加熱用于發(fā)電,既節(jié)省了高壓蒸汽減溫減壓損失,也減少了污染物排放。同現(xiàn)有工程相比,本工程采用半廢鍋流程氣化技術(shù),年產(chǎn)60萬噸烯烴可減少燃粒煤102.88th,并副產(chǎn)625th的過熱蒸汽,在現(xiàn)有工程和本工程均執(zhí)行超低排放標(biāo)準限值的情況下,本工程半廢鍋副產(chǎn)過熱蒸汽仍可減少二氧化硫的排放量190氯氧化物排放量283ta、.煙塵排放量57ta,污染物減排56%。
4、承擔(dān)煤化工固廢源頭減量及清潔高質(zhì)利用新技術(shù)研究環(huán)保示范
本項目擬承擔(dān)“煤化工固廢源頭減量及清潔高質(zhì)利用新技術(shù)研究”示范任務(wù),目前該示范項目已通過科技部國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項2019年度指南項目安排公示,項目編號“2019yYFC1905100”,中煤陝西公承工污泥結(jié)構(gòu)解聚及束縛水定向轉(zhuǎn)換技術(shù)硏究”和“氣化細灰高碳組分和化工污泥與煤協(xié)同制漿硏究及示范”兩個課題任務(wù)。
項目以氣化細灰和化工污泥與煤協(xié)同制漿為主線,以實現(xiàn)分質(zhì)高值、高效利用為目標(biāo),開發(fā)化工污泥結(jié)構(gòu)解聚及束縛水定向轉(zhuǎn)換技術(shù)、多源煤化工固廢與煤協(xié)同制漿技術(shù)并建成示范線。研究高效精準轉(zhuǎn)化與清潔利用新機制與新方法,形成氣化細灰與化工污泥清潔分質(zhì)高值利用新技術(shù)及產(chǎn)品體系,構(gòu)建煤化工典型難處理固廢近零排放的“無廢型”綠色新流程。對行業(yè)此類危廢的氣化協(xié)同處置的提升起規(guī)范指導(dǎo)的引領(lǐng)作用。
5、采用先進的環(huán)保措施，執(zhí)行最嚴格環(huán)保標(biāo)準
本項目采用先進的生產(chǎn)工藝源頭上減少污染物的產(chǎn)生,并采用先進的環(huán)保措施和最嚴格的環(huán)保標(biāo)準,降低污染物的排放。
本項目建設(shè)所在地榆林市為大氣污染物排放一般控制區(qū),考慮到環(huán)保要求的日趨嚴格及項目建設(shè)后需改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的要求,大氣排放標(biāo)準按照特別排放限值執(zhí)行。同時污水處理場采用封閉+生物處理工藝處理惡臭氣體;鍋爐煙氣執(zhí)行超低排放標(biāo)準。生產(chǎn)廢水收集處理后全部回用,不外排。廢堿液、生化污泥送氣化裝置磨煤制漿資源化利用,煤化工固廢源頭減量及清潔高質(zhì)利用新技術(shù)研究示范任務(wù),可減少危險廢物外委處置量82204t/a,將對煤化工行業(yè)的固廢處置及資源化利用起到引領(lǐng)示范作用。
6、生產(chǎn)工藝先進，清潔生產(chǎn)水平高
本項目采用6.5MPa半廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術(shù),氣化過程副產(chǎn)大量飽和蒸汽,新建動力站鍋爐規(guī)模配置降低了67%,循環(huán)水站優(yōu)先使用閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。能源清潔轉(zhuǎn)換效率為46.12%,新鮮水耗2.92tt標(biāo)煤,滿足國家發(fā)展改革委“關(guān)于做好《石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方案》貫徹落實工作的通知”(發(fā)改產(chǎn)業(yè)[2015]1047號)能源清潔轉(zhuǎn)換效率高于44%,新鮮水耗低于3t標(biāo)煤的要求。單位產(chǎn)品能源能耗為2056tct,單位產(chǎn)品新水量為1152tt,達到發(fā)改委發(fā)布的《現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展布局方案》(發(fā)改產(chǎn)業(yè)o17153號)中單位烯經(jīng)嚴綜各能耗低于2.8噸標(biāo)煤(按《煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB30180)方法計算)、新鮮水耗小于16噸的要求。
