小投入撬動(dòng)大效益
東鑫垣公司是由陜煤集團(tuán)和府谷煤業(yè)集團(tuán)有限公司共同出資組建的大型混合所有制企業(yè)。2009年4月,該公司新建煤—蘭炭—輕質(zhì)化燃料油—金屬鎂—發(fā)電循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目,包括120萬(wàn)噸/年蘭炭、50萬(wàn)噸/年煤焦油加氫、2萬(wàn)噸/年金屬鎂裝置及配套的2×25MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目等。但由于項(xiàng)目建設(shè)之初存在諸多缺陷,為投產(chǎn)運(yùn)行埋下了隱患。
果然,2015年項(xiàng)目建成后試車進(jìn)展并不順利,先后發(fā)生制氫工段閥門爆裂事故、工業(yè)廢水超標(biāo)等,至2016年5月一直沒(méi)有打通工藝流程。這導(dǎo)致企業(yè)一度陷入瀕臨破產(chǎn)的窘境,民營(yíng)股東也曾要求退股。
在陜煤集團(tuán)的正確領(lǐng)導(dǎo)和大力支持下,2016年6月,東鑫垣公司新一屆領(lǐng)導(dǎo)班子經(jīng)過(guò)深入分析討論后成立技術(shù)攻關(guān)小組,依靠自主力量在半年內(nèi)實(shí)施800多項(xiàng)技術(shù)改造,重點(diǎn)解決了廢水處理和全國(guó)首例含氧制氫兩大技術(shù)難題,鏟除了裝置系統(tǒng)工藝和設(shè)備存在的影響試開(kāi)車的“攔路虎”。2016年11月項(xiàng)目轉(zhuǎn)入試車階段,12月12日煤焦油加氫裝置一次打通工藝流程產(chǎn)出合格油品,全面轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)階段。
通過(guò)不斷技術(shù)攻關(guān)、自主實(shí)施改造,東鑫垣公司輕質(zhì)化煤焦油日產(chǎn)量節(jié)節(jié)攀升,由開(kāi)車初期的不足400噸逐漸增加到2018年的1000噸左右,首次達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
“蘭炭裝置作為產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭,由于生產(chǎn)力不足,外送煤氣量有限,直接影響下游煤焦油加氫制燃料油產(chǎn)能提升。”東鑫垣公司副總經(jīng)理李亞軍說(shuō),該公司蘭炭生產(chǎn)工藝仍采用內(nèi)燃內(nèi)熱式直立方形爐熱解技術(shù),原料要求為“三八塊”煤(粒徑30~80毫米的塊煤),煤氣產(chǎn)出率為22%~24%,而50%的煤氣回爐作為炭化爐燃料,噸原煤干餾副產(chǎn)外送煤氣量?jī)H580標(biāo)準(zhǔn)立方米。
針對(duì)系統(tǒng)煤氣量不足,2019年9月,東鑫垣公司新增的填平補(bǔ)齊改造工程——60萬(wàn)噸/年蘭炭生產(chǎn)裝置建成投產(chǎn),煤氣量提高至14萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí)以上,制氫能力超過(guò)2.8萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí),輕質(zhì)化煤焦油日產(chǎn)量突破1300噸大關(guān)。
今年初,該公司提出了制氫解吸氣取代蘭炭回爐煤氣和原料煤綜合熱解的研發(fā)課題。經(jīng)過(guò)深入攻關(guān)、反復(fù)試驗(yàn),他們率先在蘭炭三段成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,并逐步推廣到一段、二段蘭炭生產(chǎn)線。運(yùn)行后工況良好,不僅實(shí)現(xiàn)了塊煤、小粒煤及粉煤綜合熱解生產(chǎn)清潔蘭炭,而且煤氣外送量和氫氣產(chǎn)量成倍增加,副產(chǎn)煤氣提取氫氣后的解吸氣作為炭化爐燃料,蘭炭生產(chǎn)成本降低10%,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
隨后,東鑫垣公司又實(shí)施吸附降阻技改,對(duì)含氧制氫系統(tǒng)進(jìn)行新的工業(yè)改進(jìn)和優(yōu)化升級(jí),氫氣產(chǎn)量達(dá)到3.5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí)以上,輕質(zhì)化煤焦油日產(chǎn)量又提高了300噸。
在此基礎(chǔ)上,東鑫垣公司利用今年6月下旬裝置大修的機(jī)會(huì),又實(shí)施“新增小精制”技改,通過(guò)增加2個(gè)小精制反應(yīng)器并聯(lián)到系統(tǒng),輕質(zhì)化煤焦油日產(chǎn)量一躍攀升至1800噸的歷史最高點(diǎn),超出設(shè)計(jì)產(chǎn)能的80%.此舉再次刷新國(guó)內(nèi)煤焦油加氫裝置產(chǎn)量紀(jì)錄,成為規(guī)模最大的煤焦油加氫生產(chǎn)企業(yè)。
目前,東鑫垣公司累計(jì)實(shí)施技術(shù)改造2000多項(xiàng),申報(bào)專利64項(xiàng)。實(shí)施這些投入不大的技改項(xiàng)目,不但使這套當(dāng)年存在諸多缺陷、難以正常開(kāi)車的煤焦油輕質(zhì)化生產(chǎn)裝置起死回生,一舉成為國(guó)內(nèi)單套最大規(guī)模,而且產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益一年一個(gè)大飛躍,發(fā)揮了“四兩撥千斤”的作用。
新產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)找娓?/div>
技術(shù)創(chuàng)新永無(wú)止境,只有更好沒(méi)有最好。東鑫垣公司現(xiàn)有的裝置畢竟是通過(guò)“修修補(bǔ)補(bǔ)”填平補(bǔ)齊改造而成的,一個(gè)全新的、能源轉(zhuǎn)化效率更高的產(chǎn)業(yè)鏈正在布局。
陜西榆林、內(nèi)蒙古鄂爾多斯一帶的煤炭資源豐富且含油率較高,是優(yōu)質(zhì)的化工原料用煤,而且業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為分質(zhì)清潔高效利用是最佳出路。
陜煤集團(tuán)堅(jiān)持“以煤為基、能材并進(jìn)、技融雙驅(qū)、蛻變轉(zhuǎn)型”的發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,科學(xué)進(jìn)行“十四五”規(guī)劃,聚焦高質(zhì)量發(fā)展和爭(zhēng)創(chuàng)世界一流的企業(yè)目標(biāo)。
按照陜煤集團(tuán)的發(fā)展思路,東鑫垣公司立足當(dāng)前兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn),積極落實(shí)踐行發(fā)展戰(zhàn)略,堅(jiān)持引領(lǐng)煤炭分質(zhì)清潔高效利用不動(dòng)搖。若依托擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列技術(shù)路線,參照焦—油—化—電多聯(lián)產(chǎn)工藝路線,在當(dāng)?shù)匦陆ù笮兔禾糠仲|(zhì)清潔高效利用項(xiàng)目,可形成銜接緊密、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品多樣的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。而且投資建設(shè)成本較低的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,可以提高企業(yè)市場(chǎng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,樹(shù)立煤化工行業(yè)清潔生產(chǎn)、資源高效利用的典范,為陜煤集團(tuán)爭(zhēng)創(chuàng)世界一流企業(yè)、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
比如,新項(xiàng)目可規(guī)劃以420萬(wàn)噸蘭炭/年、50萬(wàn)噸/年煤焦油輕質(zhì)化油品裝置為龍頭,副產(chǎn)30萬(wàn)噸/年合成氨、52萬(wàn)噸/年尿素或其他化工產(chǎn)品、熱電聯(lián)產(chǎn)及氫能源等,形成完美的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。其中,蘭炭熱解(中低溫干餾)自產(chǎn)60萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí)荒煤氣提取氫氣和解吸氣,一部分氫氣作為全餾分加氫的原料用于生產(chǎn)油品,富余的8萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí)氫氣或與空分產(chǎn)生的氮制合成氨,也可提純用作氫能源;同時(shí)以解吸氣以及煤泥為原料發(fā)電,年發(fā)電量10億千瓦時(shí),完全滿足自身生產(chǎn)需要。
此外,新項(xiàng)目用空分產(chǎn)生的氧氣替代現(xiàn)在的空氣進(jìn)行熱解,荒煤氣品質(zhì)更好。除蘭炭消耗煤炭資源外,其余基本都是副產(chǎn)的資源利用,每個(gè)產(chǎn)品成本都降至最低,使企業(yè)盈利能力更強(qiáng);建成投產(chǎn)后,即使國(guó)際油價(jià)低于10美元/桶也有競(jìng)爭(zhēng)力。項(xiàng)目投資僅30億元,年利潤(rùn)可達(dá)20億元,投資利潤(rùn)率高達(dá)近70%,在國(guó)內(nèi)煤化工行業(yè)絕無(wú)僅有。
擁有“金剛鉆” 敢攬“瓷器活”
冰凍三尺非一日之寒。東鑫垣公司在短短幾年時(shí)間就使難以正常開(kāi)車的裝置起死回生,且產(chǎn)量規(guī)模不斷擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)效益連年攀升,還在技改增產(chǎn)道路上不斷創(chuàng)新探索,實(shí)施了2000多項(xiàng)技術(shù)改造。這都與該公司主要負(fù)責(zé)人幾十年來(lái)在化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中日積月累的豐富經(jīng)驗(yàn),以及善于思考、敢于創(chuàng)新的務(wù)實(shí)作風(fēng)不無(wú)直接關(guān)系。也因?yàn)槿绱?,企業(yè)技術(shù)改造的金點(diǎn)子不斷萌生,像聚寶盆一樣取之不盡、用之不竭。
除技術(shù)創(chuàng)新外,東鑫垣公司在管理理念方面也獨(dú)樹(shù)一幟,比如秉持“科學(xué)管理+科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力”這一獨(dú)具特色的企業(yè)管理理念,“搶修不過(guò)飯、備機(jī)不過(guò)夜”“不停車技改”“不停車檢修”“超前思維、超前準(zhǔn)備”“停車即休克”“10天完成年度大檢修”等一系列先進(jìn)的化工生產(chǎn)管理方法。企業(yè)的工作效率和管理能力得到顯著提升,生產(chǎn)成本大幅下降,干部員工的干勁空前高漲,還曾榮獲全國(guó)石油和化工行業(yè)管理創(chuàng)新成果獎(jiǎng),這些均與企業(yè)一把手的理念和風(fēng)格有著直接關(guān)聯(lián)。
這樣的企業(yè),生產(chǎn)運(yùn)行不可能不穩(wěn)定,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)不可能不好;有了這樣有本事、有能力的帶頭人,才能干好“瓷器活”,為助推行業(yè)進(jìn)步發(fā)揮作用。
多項(xiàng)成果國(guó)內(nèi)首創(chuàng)
與常規(guī)的煤焦油加氫工藝不同,東鑫垣公司擁有煤熱解—煤焦油加氫—金屬鎂—發(fā)電循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,無(wú)法采用行業(yè)成熟的荒煤氣CO變換制氫工藝。荒煤氣提氫后的解吸氣作為熱電聯(lián)產(chǎn)和蘭炭烘干的燃料,為保證燃料熱值指標(biāo),東鑫垣公司嘗試國(guó)內(nèi)首套荒煤氣無(wú)變換含氧變壓吸附制氫工藝。在2016年4月裝置試車時(shí),制氫工段閥門爆裂,原技術(shù)研究單位也無(wú)法解決這一難題,試車被迫中止。
在沒(méi)有成功先例可借鑒的基礎(chǔ)上,東鑫垣公司依靠自主技術(shù)力量,組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷技術(shù)攻關(guān)和工藝改進(jìn),著手進(jìn)行脫氧塔改造,解決了制約生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。隨后,他們又針對(duì)蘭炭荒煤氣利用效率低的行業(yè)共性難題,自主開(kāi)發(fā)了煤氣預(yù)處理、PSA變壓吸附制氫提濃氣脫氧、真空再生提純?nèi)谓M合制氫工藝等,氫氣收率由不足65%提高至85%以上,純度高達(dá)99.9%,形成了一套全國(guó)首例含氧制氫系統(tǒng)工藝方法。
今年4月,東鑫垣公司“荒煤氣制氫無(wú)變換綠色新工藝技術(shù)與工業(yè)化應(yīng)用”科技成果通過(guò)了陜西省石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的成果鑒定。專家認(rèn)為該技術(shù)工藝技術(shù)先進(jìn)合理,制氫成本低,荒煤氣提氫后實(shí)現(xiàn)了全部綜合利用,在荒煤氣制氫領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,具有推廣應(yīng)用價(jià)值。
含氧制氫只是東鑫垣公司近年來(lái)通過(guò)自主創(chuàng)新形成重大科技成果的“冰山一角”,至少還有5項(xiàng)科技成果為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。其中,3項(xiàng)成果分獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、陜西省石化科技進(jìn)步獎(jiǎng)。2019年,東鑫垣公司被認(rèn)定為陜西省高新技術(shù)企業(yè)。
比如發(fā)電成本最低——該公司對(duì)2臺(tái)160噸/時(shí)循環(huán)流化床鍋爐及配套2.5WM發(fā)電裝置進(jìn)行適當(dāng)改造,使用廢棄資源煤泥、解吸氣作為混合燃料摻燒發(fā)電,發(fā)電成本幾乎為零;工業(yè)廢水零排放——“煤化工多聯(lián)產(chǎn)耦合生產(chǎn)廢水分質(zhì)利用處理技術(shù)與零排放工藝”通過(guò)源頭分質(zhì)分類處理回用,生產(chǎn)污水全部回收利用,且運(yùn)行成本低,真正實(shí)現(xiàn)“零排放”;解吸氣替代回爐煤氣和蘭炭烘干煤氣——蘭炭副產(chǎn)的荒煤氣量增加1倍,提氫后的解吸氣全部實(shí)現(xiàn)綜合利用;吸附降阻技改——裝置煤氣處理量翻倍,制氫能力同步提升,煤氣壓縮機(jī)出口壓力穩(wěn)定在0.6MPa;煤的綜合熱解——在不改變現(xiàn)有蘭炭生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)上,通過(guò)工藝參數(shù)調(diào)整和操作控制,實(shí)現(xiàn)塊煤、小粒煤和粉煤綜合熱解,其中粉煤摻燒比例達(dá)50%,擺脫了傳統(tǒng)蘭炭生產(chǎn)受原料煤種和規(guī)格的限制,實(shí)現(xiàn)煤炭資源吃干榨凈、高效利用。
東鑫垣公司黨委書記、董事長(zhǎng)宋如昌說(shuō),通過(guò)實(shí)施大量的技術(shù)改造,目前該公司已形成了煤炭資源分質(zhì)清潔高效利用的完美產(chǎn)業(yè)鏈,蘭炭生產(chǎn)的原料成本、制氫成本、發(fā)電成本等均為行業(yè)最低,多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。其中,煤耗下降15%,制氫成本降低50%,噸蘭炭副產(chǎn)煤氣量高達(dá)1600標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí),荒煤氣處理量達(dá)到30萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí),氫氣產(chǎn)量提高至4萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/時(shí)左右,煤焦油收率高達(dá)10.4%~13%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)指標(biāo)。產(chǎn)出的荒煤氣100%送入制氫系統(tǒng)提取氫氣,解吸氣也全部得到利用。
近三年?yáng)|鑫垣公司獲獎(jiǎng)科技成果
2018年11月,“科學(xué)管理+科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力”的管理實(shí)踐,獲第十一屆全國(guó)石油和化工企業(yè)管理創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)。
2019年4月,“煤化工多聯(lián)產(chǎn)耦合生產(chǎn)廢水分質(zhì)利用處理技術(shù)與零排放工藝”及“氣固兩相混合燃料摻燒技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐的工業(yè)化應(yīng)用”,獲陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2019年5月,“氣固兩相混合燃料摻燒技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐的工業(yè)化應(yīng)用”,獲第十二屆全國(guó)石油和化工企業(yè)管理創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)。
2019年11月,“煤化工多聯(lián)產(chǎn)清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與工業(yè)化應(yīng)用”獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
2020年4月,“荒煤氣制氫無(wú)變換綠色新工藝技術(shù)與工業(yè)化應(yīng)用”獲陜西省石化行業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
東鑫垣公司獲授權(quán)發(fā)明專利:
一種高濃度含酚廢水的萃取反應(yīng)裝置
一種利用離子液體提取中低溫煤焦油酚類化合物的方法
γ射線聯(lián)合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法
變壓吸附制氫系統(tǒng)
一種制氫吸附劑再生工藝