小投入撬動大效益

 

　　東鑫垣公司是由陜煤集團和府谷煤業集團有限公司共同出資組建的大型混合所有制企業。2009年4月，該公司新建煤—蘭炭—輕質化燃料油—金屬鎂—發電循環經濟產業鏈項目，包括120萬噸/年蘭炭、50萬噸/年煤焦油加氫、2萬噸/年金屬鎂裝置及配套的2×25MW熱電聯產項目等。但由于項目建設之初存在諸多缺陷，為投產運行埋下了隱患。

 

　　果然，2015年項目建成后試車進展并不順利，先后發生制氫工段閥門爆裂事故、工業廢水超標等，至2016年5月一直沒有打通工藝流程。這導致企業一度陷入瀕臨破產的窘境，民營股東也曾要求退股。

 

　　在陜煤集團的正確領導和大力支持下，2016年6月，東鑫垣公司新一屆領導班子經過深入分析討論后成立技術攻關小組，依靠自主力量在半年內實施800多項技術改造，重點解決了廢水處理和全國首例含氧制氫兩大技術難題，鏟除了裝置系統工藝和設備存在的影響試開車的“攔路虎”。2016年11月項目轉入試車階段，12月12日煤焦油加氫裝置一次打通工藝流程產出合格油品，全面轉入試生產階段。

 

　　通過不斷技術攻關、自主實施改造，東鑫垣公司輕質化煤焦油日產量節節攀升，由開車初期的不足400噸逐漸增加到2018年的1000噸左右，首次達到設計指標。

 

　　“蘭炭裝置作為產業鏈的龍頭，由于生產力不足，外送煤氣量有限，直接影響下游煤焦油加氫制燃料油產能提升。”東鑫垣公司副總經理李亞軍說，該公司蘭炭生產工藝仍采用內燃內熱式直立方形爐熱解技術，原料要求為“三八塊”煤（粒徑30~80毫米的塊煤），煤氣產出率為22%~24%，而50%的煤氣回爐作為炭化爐燃料，噸原煤干餾副產外送煤氣量僅580標準立方米。

 

　　針對系統煤氣量不足，2019年9月，東鑫垣公司新增的填平補齊改造工程——60萬噸/年蘭炭生產裝置建成投產，煤氣量提高至14萬標準立方米/時以上，制氫能力超過2.8萬標準立方米/時，輕質化煤焦油日產量突破1300噸大關。

 

　　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課題。經過深入攻關、反復試驗，他們率先在蘭炭三段成功實現工業化應用，并逐步推廣到一段、二段蘭炭生產線。運行后工況良好，不僅實現了塊煤、小粒煤及粉煤綜合熱解生產清潔蘭炭，而且煤氣外送量和氫氣產量成倍增加，副產煤氣提取氫氣后的解吸氣作為炭化爐燃料，蘭炭生產成本降低10%，經濟效益十分顯著。

 

　　隨后，東鑫垣公司又實施吸附降阻技改，對含氧制氫系統進行新的工業改進和優化升級，氫氣產量達到3.5萬標準立方米/時以上，輕質化煤焦油日產量又提高了300噸。

 

　　在此基礎上，東鑫垣公司利用今年6月下旬裝置大修的機會，又實施“新增小精制”技改，通過增加2個小精制反應器并聯到系統，輕質化煤焦油日產量一躍攀升至1800噸的歷史最高點，超出設計產能的80%.此舉再次刷新國內煤焦油加氫裝置產量紀錄，成為規模最大的煤焦油加氫生產企業。

 

　　目前，東鑫垣公司累計實施技術改造2000多項，申報專利64項。實施這些投入不大的技改項目，不但使這套當年存在諸多缺陷、難以正常開車的煤焦油輕質化生產裝置起死回生，一舉成為國內單套最大規模，而且產量和經濟效益一年一個大飛躍，發揮了“四兩撥千斤”的作用。

 

　　新產業鏈收益更高

 

　　技術創新永無止境，只有更好沒有最好。東鑫垣公司現有的裝置畢竟是通過“修修補補”填平補齊改造而成的，一個全新的、能源轉化效率更高的產業鏈正在布局。

 

　　陜西榆林、內蒙古鄂爾多斯一帶的煤炭資源豐富且含油率較高，是優質的化工原料用煤，而且業內專家認為分質清潔高效利用是最佳出路。

 

　　陜煤集團堅持“以煤為基、能材并進、技融雙驅、蛻變轉型”的發展戰略，聚焦長遠發展，科學進行“十四五”規劃，聚焦高質量發展和爭創世界一流的企業目標。

 

　　按照陜煤集團的發展思路，東鑫垣公司立足當前兼顧長遠，積極落實踐行發展戰略，堅持引領煤炭分質清潔高效利用不動搖。若依托擁有自主知識產權的系列技術路線，參照焦—油—化—電多聯產工藝路線，在當地新建大型煤炭分質清潔高效利用項目，可形成銜接緊密、結構合理、產品多樣的上下游產業鏈。而且投資建設成本較低的循環經濟產業鏈，可以提高企業市場抗風險能力和核心競爭力，樹立煤化工行業清潔生產、資源高效利用的典范，為陜煤集團爭創世界一流企業、實現高質量發展作出更大的貢獻。

 

　　比如，新項目可規劃以420萬噸蘭炭/年、50萬噸/年煤焦油輕質化油品裝置為龍頭，副產30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素或其他化工產品、熱電聯產及氫能源等，形成完美的循環產業鏈。其中，蘭炭熱解（中低溫干餾）自產60萬標準立方米/時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油品，富余的8萬標準立方米/時氫氣或與空分產生的氮制合成氨，也可提純用作氫能源；同時以解吸氣以及煤泥為原料發電，年發電量10億千瓦時，完全滿足自身生產需要。

 

　　此外，新項目用空分產生的氧氣替代現在的空氣進行熱解，荒煤氣品質更好。除蘭炭消耗煤炭資源外，其余基本都是副產的資源利用，每個產品成本都降至最低，使企業盈利能力更強；建成投產后，即使國際油價低于10美元/桶也有競爭力。項目投資僅30億元，年利潤可達20億元，投資利潤率高達近70%，在國內煤化工行業絕無僅有。

 

　　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間就使難以正常開車的裝置起死回生，且產量規模不斷擴大，經濟效益連年攀升，還在技改增產道路上不斷創新探索，實施了2000多項技術改造。這都與該公司主要負責人幾十年來在化工企業生產實踐中日積月累的豐富經驗，以及善于思考、敢于創新的務實作風不無直接關系。也因為如此，企業技術改造的金點子不斷萌生，像聚寶盆一樣取之不盡、用之不竭。

 

　　除技術創新外，東鑫垣公司在管理理念方面也獨樹一幟，比如秉持“科學管理+科學技術就是第一生產力”這一獨具特色的企業管理理念，“搶修不過飯、備機不過夜”“不停車技改”“不停車檢修”“超前思維、超前準備”“停車即休克”“10天完成年度大檢修”等一系列先進的化工生產管理方法。企業的工作效率和管理能力得到顯著提升，生產成本大幅下降，干部員工的干勁空前高漲，還曾榮獲全國石油和化工行業管理創新成果獎，這些均與企業一把手的理念和風格有著直接關聯。

 

　　這樣的企業，生產運行不可能不穩定，經營業績不可能不好；有了這樣有本事、有能力的帶頭人，才能干好“瓷器活”，為助推行業進步發揮作用。

 

　　多項成果國內首創

 

　　與常規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—發電循環經濟產業鏈，無法采用行業成熟的荒煤氣CO變換制氫工藝。荒煤氣提氫后的解吸氣作為熱電聯產和蘭炭烘干的燃料，為保證燃料熱值指標，東鑫垣公司嘗試國內首套荒煤氣無變換含氧變壓吸附制氫工藝。在2016年4月裝置試車時，制氫工段閥門爆裂，原技術研究單位也無法解決這一難題，試車被迫中止。

 

　　在沒有成功先例可借鑒的基礎上，東鑫垣公司依靠自主技術力量，組織技術團隊通過不斷技術攻關和工藝改進，著手進行脫氧塔改造，解決了制約生產的關鍵技術瓶頸。隨后，他們又針對蘭炭荒煤氣利用效率低的行業共性難題，自主開發了煤氣預處理、PSA變壓吸附制氫提濃氣脫氧、真空再生提純三段組合制氫工藝等，氫氣收率由不足65%提高至85%以上，純度高達99.9%，形成了一套全國首例含氧制氫系統工藝方法。

 

　　今年4月，東鑫垣公司“荒煤氣制氫無變換綠色新工藝技術與工業化應用”科技成果通過了陜西省石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定。專家認為該技術工藝技術先進合理，制氫成本低，荒煤氣提氫后實現了全部綜合利用，在荒煤氣制氫領域達到國際領先水平，具有推廣應用價值。

 

　　含氧制氫只是東鑫垣公司近年來通過自主創新形成重大科技成果的“冰山一角”，至少還有5項科技成果為國內首創。其中，3項成果分獲中國石油和化學工業聯合會科技進步獎、陜西省石化科技進步獎。2019年，東鑫垣公司被認定為陜西省高新技術企業。

 

　　比如發電成本最低——該公司對2臺160噸/時循環流化床鍋爐及配套2.5WM發電裝置進行適當改造，使用廢棄資源煤泥、解吸氣作為混合燃料摻燒發電，發電成本幾乎為零；工業廢水零排放——“煤化工多聯產耦合生產廢水分質利用處理技術與零排放工藝”通過源頭分質分類處理回用，生產污水全部回收利用，且運行成本低，真正實現“零排放”；解吸氣替代回爐煤氣和蘭炭烘干煤氣——蘭炭副產的荒煤氣量增加1倍，提氫后的解吸氣全部實現綜合利用；吸附降阻技改——裝置煤氣處理量翻倍，制氫能力同步提升，煤氣壓縮機出口壓力穩定在0.6MPa；煤的綜合熱解——在不改變現有蘭炭生產裝置的基礎上，通過工藝參數調整和操作控制，實現塊煤、小粒煤和粉煤綜合熱解，其中粉煤摻燒比例達50%，擺脫了傳統蘭炭生產受原料煤種和規格的限制，實現煤炭資源吃干榨凈、高效利用。

 

　　東鑫垣公司黨委書記、董事長宋如昌說，通過實施大量的技術改造，目前該公司已形成了煤炭資源分質清潔高效利用的完美產業鏈，蘭炭生產的原料成本、制氫成本、發電成本等均為行業最低，多項技術指標國內領先。其中，煤耗下降15%，制氫成本降低50%，噸蘭炭副產煤氣量高達1600標準立方米/時，荒煤氣處理量達到30萬標準立方米/時，氫氣產量提高至4萬標準立方米/時左右，煤焦油收率高達10.4%~13%，遠遠超出了設計指標。產出的荒煤氣100%送入制氫系統提取氫氣，解吸氣也全部得到利用。

 

　　近三年東鑫垣公司獲獎科技成果

 

　　2018年11月，“科學管理+科學技術就是第一生產力”的管理實踐，獲第十一屆全國石油和化工企業管理創新成果三等獎。

 

　　2019年4月，“煤化工多聯產耦合生產廢水分質利用處理技術與零排放工藝”及“氣固兩相混合燃料摻燒技術在循環流化床鍋爐的工業化應用”，獲陜西省科技進步二等獎。

 

　　2019年5月，“氣固兩相混合燃料摻燒技術在循環流化床鍋爐的工業化應用”，獲第十二屆全國石油和化工企業管理創新成果三等獎。

 

　　2019年11月，“煤化工多聯產清潔生產關鍵技術與工業化應用”獲中國石油和化學工業聯合會科技進步獎三等獎。

 

　　2020年4月，“荒煤氣制氫無變換綠色新工藝技術與工業化應用”獲陜西省石化行業科學技術一等獎。

 

　　東鑫垣公司獲授權發明專利：

 

　　一種高濃度含酚廢水的萃取反應裝置

 

　　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射線聯合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法

 

　　變壓吸附制氫系統

 

　　一種制氫吸附劑再生工藝