煤化工:创新永远在路上

作者:吴丽 文章来源:中国化工报 发布时间:2015-12-18
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出,实现“十三五”发展目标,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。其中,创新是引领发展的第一动力。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出,实现“十三五”发展目标,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。其中,创新是引领发展的第一动力。

当前,创新驱动战略已成为各行各业加速发展的源动力。笔者最近了解到,面对万众创新的大氛围,我国煤化工企业也正掀起创新发展的热潮。

创新技术

培育发展新动力

12月8日,因在应用催化领域尤其是甲醇制烯烃技术方面取得的杰出成就,中科院大连化物所刘中民研究员被评为2015年中国工程院院士。这一喜讯,无疑让煤化工技术界振奋。

图为神华煤制烯烃装置一角。(范悦怡 摄)

据了解,2010年,神华包头DMTO工业装置投料试车一次成功,标志着我国率先实现了甲醇制烯烃的核心技术及工业应用零的突破。此后,刘中民始终在实现世界首次甲醇制烯烃技术产业化道路上奋进,完成甲醇制烯烃第二代技术(DMTO-II)的研发。目前,DMTO系列技术已累计实现技术许可20套工业化装置,技术许可合同额近20亿元,对应烯烃产能1126万吨/年,预计拉动投资2500亿元,全部投产后新增产值约1500亿元;目前已投产8套工业装置,烯烃产能合计460万吨/年,新增产值约500亿元/年,利税超过100亿元。

为最大限度发挥科技创新的作用,众多煤化工企业始终致力于新技术的研究、示范、应用、推广,集中力量突破一批制约行业转型升级的重大关键技术与装备。

“近期,伊泰在煤化工节水技术上下功夫,年产200万吨煤制油项目创新采用开式循环水节水消雾技术,可在普通开式循环水的基础上节水80%~85%,吨油品水耗仅3.77吨,大幅降低了煤制油项目的新鲜水耗。”伊泰能源集团煤化工事业部总经理赵金立告诉笔者。

晋煤集团煤化工产业技术会现场。(吴丽 摄)

与此同时,中国石化在扬子石化公司建成了年产1000吨合成气制乙二醇中试装置,通过技术攻关,乙二醇产品纯度达到99.92%,达到了聚酯级乙二醇产品紫外透光率等各项指标的要求。此外,中国石化还开发了甲醇制丙烯(MTP)等多项煤化工自主技术,并以自主技术为支撑,成立专业公司,开工建设宁夏宁东年产120万吨煤基多联产项目、内蒙古鄂尔多斯年产360万吨甲醇制烯烃(S-MTO)、安徽淮安年产170万吨煤制甲醇及转化烯烃和衍生产品、新疆年产80亿立方米煤制天然气、贵州毕节年产60万吨煤制聚烯烃等煤化工项目。

“煤气化是联系煤炭和煤化工的桥梁,是煤化工最重要的单元技术和龙头技术。我们始终致力于加快适应晋城无烟煤特性的煤气化工艺的研究和开发,一方面优化固定层间歇煤气化生产工艺,降低生产消耗,较大幅度提高行业技术创新水平;另一方面积极开展适应晋城无烟碎煤的加压移动床气化技术(JC炉)和适应晋城无烟末煤的多喷嘴分级给氧气流床气化技术(JM炉)的研发和工业示范,以煤质找技术,以煤质定技术。”晋煤集团煤化工研究院院长原丰贞告诉笔者,为使航天炉适应晋城末煤原料特性,晋煤集团在晋开公司开展了航天炉试烧晋城煤工作,取得了阶段性成果,实现了晋城无烟末煤在气流床气化工艺上的新突破。企业同时承担山西煤基科技攻关煤化工产业链项目,开发适合于山西高灰熔点及低质煤大规模粉煤气化技术、晋城高硫无烟块煤适应常压固定床气化的技术研究及工业试验等多个气化技术研究,解决无烟煤气化技术瓶颈问题。

创新平台

打造升级新契机

“‘十三五’时期,我们要把依靠创新培养行业新的经济增长点放在发展的优先位置,推动行业创新平台建设和企业创新能力的显著提升。”中国石油和化学工业联合会会长李寿生表示。

笔者了解到,在煤化工行业,不少企业通过技术研讨会、培育创新型示范企业等形式,加快煤化工技术发展,打造引领行业技术创新的平台。

安徽昊源集团表彰科技创新职工。(来文雅 摄)

“2015年,晋煤集团煤化工板块组织技术项目研讨会、技改交流会20余场,解决了涉及化工生产中的安全管理、环保节能、产量消耗方面的50余项难题,30余项技术实现了板块内部的交流提升。”原丰贞说到。

为提升煤化工产业科技创新能力和水平,晋煤集团先后成立煤化工技术专家委员会、煤化工研究院、技术管理处等机构,搭建了技术开发平台和资源共享平台,助力于煤化工产业整体技术的集成和提升。同时,企业进一步完善科技研发的组织和机制,推进煤化工板块节能降耗工作的安排意见、推进群众性科技创新工作的安排意见等相关科技管理规章制度,开展形式多样的技术研讨和交流,推进技术创新在生产领域的应用,提升技术转化效率。

原丰贞表示,在未来的煤化工发展中,他们将确保1.5%的科技投入,夯实科技基础工作,充分发挥技术平台的作用,培养创新型人才和团队建设,积极参与企业标准、行业标准、国家标准的制订工作。

同时,还有许多煤化工企业致力于创新型示范企业建设,提升企业创新能力。

鲁西化工坚持创新驱动发展战略,不断开发适应市场需求的化肥新产品和新品种,并促进化肥与化工融合发展,全力打造化工园区,不断延长产业链条。该公司12月2日亮相2015越南国际化工展览会,将DMF、甲酸、二氯甲烷、尼龙6和三聚氰胺等化工产品,尿素、磷酸二铵、硫酸铵等化肥产品,以及CNG、LNG等新能源产品一一展示,获得了良好的声誉。

华鲁恒升则凭借创新发展的韧劲和后劲,紧紧围绕洁净煤气化和合成气深加工技术,形成“一头多线”循环经济柔性多联产的发展路子,最大限度提高了资源综合利用率,实现了煤化工与石化产业的深度融合发展。

在发展高效环保新型肥料的同时,华鲁恒升利用现有资源,加大对煤化工、盐化工、精细化工等产品的开发力度,推进氮肥企业联产乙二醇、液化天然气等煤基多联产工程示范,拓宽产业领域,延伸产业链条,构筑化工多联产板块。

“我们积极寻求产业链的延伸和资源的循环利用,打造循环经济示范企业。通过产品结构调整与优化,产品链的循环与共生,企业形成了煤化工、磷化工和石油化工3条物料和能量关联度高的循环化产业链,也形成了成本优势。”湖北三宁公司董事长李万清告诉笔者。

据了解,己内酰胺高度整合了该公司已有的合成氨、氢气和硫酸资源,生产所需6大原材料只有苯需要外部采购。企业生产成本较同类装置降低20%左右,每年仅原料费用就可节约2亿元。硝硫基复合肥项目通过把廉价过剩的硫酸铵转化成俏销的硫酸钾,利用合成氨的深度加工,生产出高端、可替代进口的硝硫基复合肥,不但丰富了产品线,且每年可节省生产成本1.2亿元。随着产业链的延伸,公司产品由每吨2000元的尿素、复合肥,提升到每吨4000多元的硝硫基复合肥、1万多元的己内酰胺,附加值明显提高。

创新管理

提升发展新空间

好的管理也会产生巨大效益。为此,煤化工企业持续做好管理模式创新,围绕节能环保、生产工艺、销售模式等积极开展创新创造,借鉴并消化吸收转化先进企业的管理创新成果,不断提升经营管理水平。

“为了节约电费成本,我们积极采用合同能源管理模式,与相关企业合作,对尿素循环水系统进行改造。通过将3台水泵更换为高效节能型水泵,我们节电27%左右,年可节电130万千瓦时以上。以后,我们还将把此项能源管理模式运用到合成氨循环水、造气循环水、脱硫循环水等生产过程中。”江苏双多公司董事长王健告诉笔者。

与江苏双多公司一样,为节约电力成本,安徽昊源集团主动创新供电模式,与周边电厂及政府沟通,积极推进直供电模式,一旦全部取消优惠电价,直供电比大工业用电价格略低,将具备成本优势,降低企业用电成本。同时,企业全面强化节电管理,对班组进行用电量考核,定期对电机进行维护和管理,加强员工用电管理培训,制定规章制度严禁皮带等设备空转,鼓励员工开展形式多样的节电建议、技改、发明,营造良好的节能氛围,掀起全员科技创新、降本增效的热潮。

兖矿集团坚持把科技创新作为抓好节能环保工作的重要支撑,实行自主创新、联合创新与引进消化吸收再创新,培育先进适用、绿色低碳的煤炭安全高效开采、清洁生产和转化深加工核心技术;成功开发出多喷嘴对置式水煤浆气化、煤气化发电与甲醇联产(IGCC)、粉煤加压气化、低压羰基合成醋酸等技术,成为国际上唯一同时拥有水煤浆气化和粉煤加压气化技术的企业;推进煤炭清洁高效利用,超洁净煤(UCC)技术完成联合实验,达到工业化实验要求;研发掌握煤炭间接液化的全套技术,达到国际先进水平;准确把握节能环保“四新”技术发展趋势,积极推广应用“四新”成果,以先进的技术推动节能减排、降本增效。

生产过程管理创新也在激发着企业的发展活力。河南心连心组建行业技术创新中心,推行军事化管理模式,全方位降低生产消耗,使尿素成本、资金成本和管理成本一直位居全国氮肥行业领先地位,连续四届获得“合成氨行业能效领跑者企业”荣誉,成为化工企业中节能降耗工作的领头羊。正是依靠创新企业管理,心连心提高了企业运行效率,增强了综合竞争力。

晋煤集团煤化工板块依托科技进步奖、技能大师、“五小”科技攻关、QC活动等载体,设置创新项目、方向和内容,引导职工在提升生产效率、提高管理效能上提出新手段。日前,粉煤加压气化装置系统优化创新、ECOSA湿法制硫酸示范装置研究、适应晋城无烟洗粒煤固定床间歇气化技术的研究与开发、500吨/年工业级尿素制取医药级尿素生产项目、大型航天炉加压气化关键技术及装备集成创新等17项科技成果获2015年度晋煤集团技术进步奖,这将给该公司煤化工产业节能减排、降本增效带来积极作用。

销售模式创新也是提高企业管理创新空间的有效载体。晋煤集团煤化工板块集中对晋城及周边地区的尿素统一销售,将逐步整合300万吨尿素销售量,这对于创新销售体系、发挥协同效应、优化资源配置、增强企业经济效益具有重要意义。

“10月,‘三宁电商’登场。我们的电商平台可以为客户提供全天候24小时服务,客户可以随时在网上选购多肽尿素、复合肥、化工产品等4大类100多种商品。我们通过在线有效预订方式完成销售的同时,还能为用户提供测土配方、农化服务等个性化服务。”湖北三宁电商负责人吕彬林告诉笔者。

据了解,近年来兴起的网上销售模式可降低经营成本,减少中间环节,实现以销定产,达到零库存。网上订单整个流程单据都可查,减少中间环节由于信息不畅带来的损失,提高了生产效益。

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企业是创新主力军

在当前的经济形势和市场背景下,创新是煤化工企业适应市场竞争法则、提升竞争实力的最佳途径,也是实现做大、做强、做优的必由之路。

煤化工企业是创新的主力军。文章中提及的神华、晋煤、兖矿、鲁西、华鲁恒升等企业,都在以实际行动自主、自发地推进科技创新,要么加大关键技术和重大技术的攻关力度;要么深化科技创新体制机制,改革完善产学研协同创新机制,在不同程度上提升企业技术成果转化能力。

同理,煤化工企业也是创新的受益者。以三宁公司为例,2015年该公司拥有国家授权专利75项,获湖北省知识产权示范建设企业荣誉,并正式获批建立国家级博士后科研工作站。科技创新成果转化后,为企业创造经济效益超过亿元,成为企业加速发展的驱动力。

面对当前严峻的市场形势,煤化工企业有责任、有义务、有能力,以创新撑起煤化工产业健康发展的大旗。为此,煤化工企业必须在抓紧抓好重大科技创新、集成创新等高端创新的同时,依托“大师工作室”“五小”活动等载体,深入开展群众性技术创新活动,培育更多的“首发”“首创”“首用”,增强企业创新活力,拓展创新空间。

与此同时,煤化工企业还要按照安全、集约、节约、高效的要求,以资源节约、环境友好、可持续发展为目标,坚持减量化、再利用、资源化原则,通过积极开展技术革新、节能降耗、工艺改进、设备升级换代、管理模式改进等创新,降低装置能耗标准,提高资源利用效率,推进企业绿色发展,实现整个产业向高效、科学、低成本运行转身。

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创新是出路

伊泰能源集团煤化工事业部总经理赵金立:国家要大力扶持煤化工技术创新,为技术创新营造宽松的环境;要给予创新企业税收优惠政策,尤其是在项目投产早期给予减免优惠;同时,要尽快建立煤化工标准体系,标准规范是行业立足的基石。

新奥集团董事局主席王玉锁:我国是煤气化技术应用的主要市场,依托舶来技术不是长久之计,必须结合国内实际情况,通过自主创新技术研发,形成适应国内不同煤种特点的煤气化技术。国家应支持煤气化技术的自主创新,加大新型煤气化技术的研发投入和工业化示范力度;要结合我国煤种特性,持续支持对煤种适应性强、气化效率高、耗水量低、环境影响小的新一代煤气化技术和工艺的研发;还要贯彻循环经济发展理念,重点支持将煤气化与污水、污泥、二氧化碳等排放物资源化利用相融合的煤基循环生产技术;同时切实鼓励自主创新技术的示范应用,简化示范项目的审批流程,并在资源、税收等方面,予以相应的政策支持。

中国科学院大连化学和物理研究所副所长刘中民:技术创新带有偶然性和风险,特别是化学,千变万化,如果让10个科学家来做,就能做出10个结果来。这也带来一个问题,技术创新可能失败。可是,我国缺乏相应的宽容失败的机制。以煤化工技术研发为例,选用不同的催化剂可能会出现不同的结果,有的能达到预期目标,有的即使猛做也出不了结果。但一些研究人员即使发现最初的研究方向出现偏差,仍舍不得放弃,因为谁也不愿意这项科研工作在自己手里终结。

石油和化学工业规划院副总工程师李志坚:“十三五”煤化工技术创新不能停步。我国煤化工在产业化技术方面已走在世界前列,创造了独特的煤炭清洁转化利用模式,并具有相当的国际竞争力。目前,我国煤化工行业已具有一定的规模,在直接液化、煤气化、气体净化、产品合成(油品、甲醇、氨、乙二醇、二甲醚等)、产品加工、副产回收、公用配套等领域形成了一系列技术成果,具备了持续创新的基础。“十三五”时期应依托示范项目,推进技术升级和技术完善,形成一批煤化工核心创新成果。

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