作為我國首套百萬噸級煤間接液化示范項(xiàng)目的開拓者和建設(shè)者,山東能源集團(tuán)陜西未來能源化工有限公司扎根陜西榆林10年來,從“十二五”項(xiàng)目建設(shè)到“十三五”生產(chǎn)運(yùn)行,再到如今示范裝置成熟駕馭,年產(chǎn)量“芝麻開花節(jié)節(jié)高”,并在技術(shù)改造、產(chǎn)品開發(fā)、管理創(chuàng)新等方面不斷發(fā)力,首創(chuàng)高溫費(fèi)托與低溫費(fèi)托合成技術(shù)優(yōu)化和集成并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,優(yōu)化豐富煤間接液化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),為中國乃至世界現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展蹚出了一條新路。
科技攻關(guān)勇攀高峰
2012年,陜西未來能源化工有限公司依托原兗礦集團(tuán)開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤間接液化關(guān)鍵及系統(tǒng)集成核心技術(shù),在陜西榆林拉開了我國首套100萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目建設(shè)的序幕。2015年8月23日,這個國家“十二五”煤炭深加工示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)一次投料成功,并產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的柴油、石腦油、液化石油氣等產(chǎn)品,填補(bǔ)了我國大型煤間接液化技術(shù)工業(yè)發(fā)展的空白,成為煤炭清潔高效利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的里程碑,對于保障國家能源戰(zhàn)略安全和供應(yīng)多元化發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
百萬噸煤間接液化項(xiàng)目作為現(xiàn)代煤化工行業(yè)一顆耀眼的“明星”,從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的道路上,也遭遇了新技術(shù)應(yīng)用所帶來的一些瓶頸問題。“為解決示范裝置存在的問題,有效消除設(shè)計(jì)缺陷,項(xiàng)目投產(chǎn)以來,我們在穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行的同時,投入大量精力不斷對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,相繼完成合成圈改造、石蠟過濾技改、變換冷凝液系統(tǒng)氨綜合利用、硫回收系統(tǒng)優(yōu)化及達(dá)標(biāo)排放關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)用等項(xiàng)目。”未來能源煤制油分公司總工程師柳永兵說,在徹底摸清示范裝置平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行的“脾性”后,該公司工程技術(shù)人員弘揚(yáng)實(shí)事求是、求真務(wù)實(shí)、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神,依靠自主力量不斷探索、研究攻關(guān),累計(jì)實(shí)施70多項(xiàng)技術(shù)改造,尤其是合成系統(tǒng)優(yōu)化升級改造后有效移除系統(tǒng)熱負(fù)荷,節(jié)省蒸汽110噸/時,年創(chuàng)效5000萬元。實(shí)施變換聯(lián)通改造項(xiàng)目,增強(qiáng)系統(tǒng)生產(chǎn)柔性調(diào)節(jié)能力,每年可節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用9000萬元左右;新建變換冷凝液氨水提濃項(xiàng)目,保障系統(tǒng)氨平衡,實(shí)現(xiàn)氨產(chǎn)品自產(chǎn)自用,全年可節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用720萬元。通過補(bǔ)強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行存在的短板,攻克史無前例的技術(shù)難題,目前不但具備了穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的條件,而且節(jié)能降耗效果明顯,噸產(chǎn)品全煤耗4.5噸左右,水耗年均不到5噸,能源轉(zhuǎn)化效率43%~47%,水的重復(fù)利用率98%,達(dá)到能效轉(zhuǎn)化要求。今年上半年,該公司產(chǎn)品完全成本同比下降700多元,系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷、日產(chǎn)、月產(chǎn)紀(jì)錄不斷刷新,裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平達(dá)到一個新的高度。
精益管理提質(zhì)增效
在未來能源煤制油分公司中央控制室,一塊醒目的電子屏幕顯示著當(dāng)天的煤制油產(chǎn)量及主要消耗信息,達(dá)不到指標(biāo)的內(nèi)容用紅色標(biāo)注,隨時提醒著班組員工。這是該公司精益管理向班組延伸的重要一環(huán)。
“我們制定了《產(chǎn)量及主要消耗看板管理辦法》,將當(dāng)日產(chǎn)品產(chǎn)量、原料煤及水電單耗、完全成本等信息投屏公示,通過分析偏離原因,制定調(diào)整措施,營造全員關(guān)注產(chǎn)量、參與降本的良好氛圍,以日產(chǎn)促月產(chǎn),以穩(wěn)產(chǎn)促高產(chǎn)。”未來能源煤制油分公司黨委書記、總經(jīng)理馬洪光介紹,在嚴(yán)格指標(biāo)管控、挖潛降本增效的同時,該公司眼睛向內(nèi),在生產(chǎn)組織、安全管理、機(jī)電設(shè)備管理等方面實(shí)施精益管理,挖潛降本,提質(zhì)增效。
去年以來,煤炭價格持續(xù)高位運(yùn)行,化工企業(yè)成本風(fēng)險持續(xù)升高。為此,該公司推行精益管理模式,以精細(xì)化、市場化為手段,開展節(jié)能降耗、小改小革“金點(diǎn)子”征集等活動,發(fā)動全員降本增效,上半年累計(jì)創(chuàng)效4097萬元。其中鍋爐摻燒燃料氣、氣化細(xì)渣,最大化降低用煤成本;粉煤鍋爐每天摻燒氣化細(xì)渣200噸,使灰渣中的可燃物成分“吃干榨凈”,全年可節(jié)約成本300余萬元;新建的2#硫回收裝置投入運(yùn)行,具有了使用高硫煤、副產(chǎn)硫黃5萬噸/年的優(yōu)勢。
煤制油分公司副總經(jīng)理張建中說:“我們實(shí)施‘三零工程’(設(shè)備零缺陷、零事故、零故障),全面消除設(shè)備隱患缺陷,保障了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行質(zhì)量。鍋爐系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了單鍋爐連續(xù)運(yùn)行5個月的目標(biāo), 5臺氣化爐同時運(yùn)行時間累計(jì)達(dá)3955小時,合成一、二級反應(yīng)器運(yùn)行平穩(wěn)高效,系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行水平創(chuàng)出最好成績,截至7月底,煤制油分公司累計(jì)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)2280天。”
柳永兵介紹,該公司堅(jiān)守紅線底線思維,將精益理念融入到安全、環(huán)保管理各個環(huán)節(jié),狠抓教育培訓(xùn),增強(qiáng)全員安全素質(zhì),打造“本質(zhì)安全型”員工,全面強(qiáng)化安全管控措施,安全管理水平進(jìn)一步提高。他們大力開展“干標(biāo)準(zhǔn)活,做放心人”專項(xiàng)活動,組織安全、機(jī)電、工藝、基建部門分別制定實(shí)施方案,編制《標(biāo)準(zhǔn)化檢修操作規(guī)程》,修訂特殊作業(yè)管理規(guī)定,推進(jìn)安全檢修管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化。在廢水實(shí)現(xiàn)近零排放的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化鍋爐、硫回收等環(huán)保裝置工藝操作及運(yùn)行維護(hù),實(shí)現(xiàn)鍋爐超低排放改造。上半年,二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放量分別為計(jì)劃排放量的4%、58%和22%,各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國家和地方環(huán)保要求。
信息化、智能化已成為企業(yè)發(fā)展的新趨勢。煤制油分公司加快推動智能工廠建設(shè),去年建成應(yīng)急管理和安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng),包括一體化應(yīng)急管理、地理信息系統(tǒng)、電子巡檢、人員在崗在位管理、安全生產(chǎn)預(yù)警、雙預(yù)控管理、電子作業(yè)票、消防管理、環(huán)保管理等14個子系統(tǒng)上線運(yùn)行,現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、隱患風(fēng)險、員工在現(xiàn)場巡檢及軌跡定位、檢修票證辦理、消防救援路線等,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,一目了然。今年1月,關(guān)鍵大型機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)又投入運(yùn)行,13臺大型機(jī)組實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。
動能轉(zhuǎn)換驅(qū)動發(fā)展
高溫費(fèi)托合成在業(yè)界被認(rèn)為是高端和前沿煤化工技術(shù)的代表,此前我國在這一領(lǐng)域的核心技術(shù)和大型工業(yè)化應(yīng)用均屬空白。未來能源煤制油裝置采用的低溫費(fèi)托合成技術(shù)具有反應(yīng)溫度低、產(chǎn)物碳鏈長、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)。該公司以煤制油分公司穩(wěn)定加氫裝置分餾塔底蠟油為原料,建成運(yùn)行10萬噸/年費(fèi)托蠟精加工項(xiàng)目,生產(chǎn)出國內(nèi)其他同類企業(yè)無法獲得的115℃高熔點(diǎn)精制費(fèi)托蠟,打破了國外壟斷,走出一條綠色化工的發(fā)展之路。
2020年10月,未來能源新建的10萬噸/年精制費(fèi)托蠟項(xiàng)目一次投料成功產(chǎn)出合格產(chǎn)品,包括52℃、60℃、70℃、108℃、115℃等不同熔點(diǎn)、不同牌號的系列費(fèi)托蠟產(chǎn)品。該項(xiàng)目依托煤制油項(xiàng)目土地、原料、公用工程等公共資源,在不增加能源消耗、不產(chǎn)生一滴廢水、不排放一方廢氣的情況下,提高了能效轉(zhuǎn)化率,增加了煤制油產(chǎn)品附加值,實(shí)現(xiàn)了新舊動能轉(zhuǎn)換,同時也為企業(yè)帶來了可觀效益。3月20日,未來能源生產(chǎn)的115℃精制費(fèi)托蠟投放市場,發(fā)往華東、華南地區(qū)。這是我國最高熔點(diǎn)的高端費(fèi)托蠟新產(chǎn)品,主要用于亮光蠟、紡織助劑、熱熔膠、油墨及涂料、塑料加工、食品及化妝品等高端領(lǐng)域,此前完全依賴國外進(jìn)口。在滿足國內(nèi)市場需求的同時,近期將走出國門進(jìn)軍國外市場。目前系統(tǒng)保持穩(wěn)定長周期運(yùn)行,產(chǎn)品合格率100%,優(yōu)質(zhì)品率達(dá)95%以上,銷售價格和產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢顯著,成為新的利潤增長點(diǎn)。
在低溫費(fèi)托合成技術(shù)的基礎(chǔ)上,未來能源采用高溫費(fèi)托合成關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)國內(nèi)首套10萬噸/年高溫費(fèi)托合成工業(yè)示范裝置,并于2018年9月一次投料試車成功。至此,未來能源成為國內(nèi)唯一一家同時掌握高溫、低溫費(fèi)托合成兩種技術(shù)并實(shí)現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)的煤化工企業(yè)。2019年4月,“高溫費(fèi)托合成關(guān)鍵技術(shù)與成套技術(shù)工業(yè)示范”和“高溫費(fèi)托合成催化劑開發(fā)研究與工業(yè)應(yīng)用”通過科技成果鑒定,專家一致認(rèn)為達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
與低溫費(fèi)托合成以產(chǎn)物油品為主不同,高溫費(fèi)托合成的產(chǎn)物碳數(shù)分布較窄、烯烴含量更高,接近一步法制烯烴創(chuàng)新技術(shù),特別是α-烯烴含量較高,還可生產(chǎn)石油化工路線難以獲取的精細(xì)化工品和專用化學(xué)品。目前,未來能源正加快推進(jìn)50萬噸/年高溫費(fèi)托合成工業(yè)示范裝置各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作,將利用煤制油分公司富余的氣化爐、公用工程等資源,實(shí)現(xiàn)高溫、低溫費(fèi)托合成聯(lián)產(chǎn),油品和化學(xué)品優(yōu)勢互補(bǔ)靈活調(diào)整。
近年來,該公司各級組織充分發(fā)揮主觀能動性,開展“爭創(chuàng)精益管理優(yōu)勝車間”評比活動,推行“完全市場化”經(jīng)營模式,黨員技術(shù)骨干帶頭研究攻關(guān),充分調(diào)動班組、崗位和個人參與節(jié)支降本的積極性。課題小組全力研究生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化,實(shí)施技改技措,成功破除核心裝置運(yùn)行瓶頸。生產(chǎn)車間精心維護(hù)設(shè)備裝置,修舊利廢,深挖內(nèi)潛,產(chǎn)量屢創(chuàng)紀(jì)錄。目前,過硬黨支部比例達(dá)到85%。
新冠肺炎疫情防控期間,該公司組織“春風(fēng)行動”,安排專車往返山東鄒城、陜西榆林,接送職工返崗返鄉(xiāng),避免感染風(fēng)險。廣大黨員主動請纓,成立疫情防控志愿服務(wù)隊(duì),積極投身疫情防控工作中,真情服務(wù)留觀職工群眾。
直面未來創(chuàng)新創(chuàng)效
創(chuàng)新永無止境。如今,在碳達(dá)峰、碳中和的大背景下,未來能源煤制油分公司以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念為引領(lǐng),為煤化工企業(yè)節(jié)能減排、綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)出“未來方案”。正在施工的液化石油氣分離、低溫費(fèi)托合成固液分級過濾技術(shù)與新型濾芯研究與應(yīng)用、低碳烴回收原料氣膜分離技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目在今年年底建成投用后,煤制油系統(tǒng)生產(chǎn)效率、資源轉(zhuǎn)化率將進(jìn)一步提高。
柳永兵介紹,這些技改圍繞節(jié)能降耗和提高產(chǎn)品附加值,還將進(jìn)一步降低煤液化裝置的能耗、消耗,提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。比如,通過分離液化石油氣中的丙烯、丙烷、混合碳四等,生產(chǎn)市場競爭力較強(qiáng)的產(chǎn)品,延長產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),預(yù)計(jì)年均增加利潤3441萬元;通過膜分離低碳烴原料氣,可回收氫氣2萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/時、液體產(chǎn)品8000噸/年,年均利潤1102萬元。“環(huán)保工程”分鹽裝置建成后,不但減少固廢處置費(fèi)用,化解環(huán)保風(fēng)險,還可新增工業(yè)級氯化鈉、硫酸鈉副產(chǎn)品8500噸以上。
“裝置穩(wěn)定運(yùn)行是節(jié)能降耗的基礎(chǔ),加強(qiáng)管理是企業(yè)永恒的主題。隨著技術(shù)進(jìn)步,技改技措深挖內(nèi)潛仍有空間。”未來能源公司黨委書記、總經(jīng)理祝慶瑞表示,低溫費(fèi)托作為煤制油戰(zhàn)略儲備技術(shù)已經(jīng)成熟,要創(chuàng)新工藝路線,不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈,“十四五”期間完成高溫費(fèi)托工業(yè)化驗(yàn)證,開發(fā)我國急需的高碳醇、高端聚烯烴、高清潔油品、高端精細(xì)化學(xué)品等,進(jìn)一步推動煤化工與石油化工產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)油品和化學(xué)品柔性生產(chǎn)、優(yōu)勢互補(bǔ),靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。同時,將擴(kuò)大精制費(fèi)托蠟產(chǎn)能規(guī)模,多生產(chǎn)高熔點(diǎn)費(fèi)托蠟等高端產(chǎn)品,不斷滿足人民群眾追求高品質(zhì)生活的需求。