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中國(guó)煤炭報(bào) | 煤炭分質(zhì)清潔利用的陜煤樣本​

2021-11-1 08:55| 發(fā)布者: 素箋淡墨| 查看: 2343| 評(píng)論: 0|原作者: 梅方義 汪琳 分享到:
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摘要: 中國(guó)煤炭報(bào)10月28日3版煤炭分質(zhì)清潔利用的陜煤樣本近日,從2021年全國(guó)石油和化工行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和發(fā)展論壇暨能效“領(lǐng)跑者”、水效“領(lǐng)跑者”發(fā)布會(huì)上獲悉,陜西煤業(yè)化工集團(tuán)所屬的陜西北元化工集團(tuán)、蒲城清潔能源 ...


中國(guó)煤炭報(bào)10月28日3版


煤炭分質(zhì)清潔利用的陜煤樣本


近日,從2021年全國(guó)石油和化工行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和發(fā)展論壇暨能效“領(lǐng)跑者”、水效“領(lǐng)跑者”發(fā)布會(huì)上獲悉,陜西煤業(yè)化工集團(tuán)所屬的陜西北元化工集團(tuán)、蒲城清潔能源化工公司(簡(jiǎn)稱蒲潔能化)榮獲“十三五”石油和化工行業(yè)節(jié)能先進(jìn)單位和2020年度能效領(lǐng)跑者標(biāo)桿企業(yè),產(chǎn)品綜合能耗分別達(dá)到176.7千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸(聚氯乙烯第三名)、2768千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸(煤制烯烴第三名)。

這是在“雙碳”背景下,陜煤集團(tuán)化工板塊有針對(duì)性地制定節(jié)能降耗減排措施,探索推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展路徑的階段性成果。

以綠色低碳倒逼化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

陜煤集團(tuán)現(xiàn)有10家化工企業(yè),50余套生產(chǎn)裝置,涉及煤制烯烴、甲醇、合成氨、尿素、焦化、電石、PVC、煤炭分質(zhì)利用等9個(gè)領(lǐng)域,達(dá)到2100萬噸/年的產(chǎn)能規(guī)模。2020年化工產(chǎn)品產(chǎn)量1870萬噸。

碳達(dá)峰、碳中和以及能耗雙控目標(biāo),對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了更高要求!笆奈濉睍r(shí)期是化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵期,面臨政策、技術(shù)、市場(chǎng)環(huán)境等諸多挑戰(zhàn),陜煤集團(tuán)對(duì)在建和規(guī)劃的化工項(xiàng)目重新審視,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)方案等方面入手,推動(dòng)資源高效綜合利用。

“‘雙碳’目標(biāo)涉及諸多方面的變革,將倒逼我們更好發(fā)揮制度優(yōu)勢(shì)、政策動(dòng)力和技術(shù)潛力!痹2021上半年經(jīng)濟(jì)分析會(huì)上,陜煤集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)楊照乾以《“雙碳”目標(biāo)下陜煤何去何從》為主題,提出了陜煤集團(tuán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新思路。“高碳產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展”成為化工板塊在綠色新經(jīng)濟(jì)體系下持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

近年來,陜煤集團(tuán)先后投產(chǎn)了多個(gè)千萬噸級(jí)礦井,建成了世界首套DMTO-Ⅱ工業(yè)示范裝置,形成了以煤炭分質(zhì)利用為龍頭的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)集群。

“在目前政策背景下,做優(yōu)做強(qiáng)企業(yè)存量成為穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵,而陜煤集團(tuán)化工板塊各企業(yè)具備了這一優(yōu)勢(shì)條件!标兠杭瘓F(tuán)化工板塊相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

具體來說,一是有技術(shù)裝備的先進(jìn)優(yōu)勢(shì),如潔凈煤氣化技術(shù)、DMTO-II技術(shù)、煤炭分質(zhì)綜合清潔利用技術(shù)等,都為企業(yè)做優(yōu)做強(qiáng)存量提供了基礎(chǔ)保障;二是化工新材料將長(zhǎng)期利好,如可降解塑料等產(chǎn)品的發(fā)展,將有利于化工板塊產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸;三是市場(chǎng)對(duì)化工產(chǎn)品的需求將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),存量企業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)份額將逐步增加,傳統(tǒng)化工產(chǎn)品利潤(rùn)將得到提高,精細(xì)化工產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值將被重估。

數(shù)據(jù)顯示,陜煤集團(tuán)化工板塊近年來的節(jié)能減排成效顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年至2020年化工板塊各企業(yè)實(shí)施節(jié)能減排項(xiàng)目,共計(jì)46項(xiàng),投入資金62174.48萬元,節(jié)約用煤7.54萬噸/年、節(jié)約用電34940.65萬千瓦時(shí)/年、二氧化碳減排85.03萬噸/年。

實(shí)現(xiàn)煤炭分質(zhì)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)利用

“陜煤集團(tuán)自成立以來,一直向著煤炭綠色高效智能化開采和分質(zhì)清潔高效利用的方向奮進(jìn)!标兠杭瘓F(tuán)黨委委員、副總經(jīng)理、國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任尚建選說,“特別是立足陜北儲(chǔ)量豐富的低階富油煤的特點(diǎn),提出了煤炭分質(zhì)清潔高效多聯(lián)產(chǎn)利用的理念,即兼顧煤炭作為能源和有機(jī)質(zhì)統(tǒng)一載體的雙重屬性,以追求低階煤轉(zhuǎn)化利用全過程的高效總能源轉(zhuǎn)化率和高效碳?xì)溲踉永寐蕿槟繕?biāo),以低能耗、低水耗的中低溫?zé)峤鉃辇堫^,實(shí)現(xiàn)分質(zhì)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化集成,獲取清潔高效能源和高端化產(chǎn)品!

2011年,經(jīng)國(guó)家能源局批準(zhǔn),陜煤集團(tuán)聯(lián)合13家煤化工科研及設(shè)計(jì)單位,建立了國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在前期探索的基礎(chǔ)上,依托該產(chǎn)學(xué)研平臺(tái),開展了大量的核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)示范,形成了一系列國(guó)際領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)技術(shù)成果。三項(xiàng)粒塊煤清潔高效熱解技術(shù)、兩項(xiàng)煤焦油加氫技術(shù)以及兩項(xiàng)煤制乙、丙烯技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行;兩項(xiàng)粉煤快速熱解高油收率技術(shù)和一項(xiàng)氣化熱解一體化技術(shù)已完成萬噸級(jí)工業(yè)化試驗(yàn),120萬噸/年粉煤快速熱解工業(yè)化示范裝置即將建成投運(yùn);50萬噸/年煤焦油制環(huán)烷基特種油品工業(yè)化示范裝置已實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,年產(chǎn)50萬噸煤焦油制特種油品聯(lián)產(chǎn)芳烴工業(yè)化示范裝置即將建成投運(yùn);一項(xiàng)甲醇制丁、丙烯技術(shù)和兩項(xiàng)苯、甲苯與甲醇耦合制PX技術(shù)已完成工業(yè)化試驗(yàn);兩項(xiàng)綠色MDI、TDI技術(shù)正在進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn);一項(xiàng)半焦用于發(fā)電粉煤鍋爐技術(shù)已完成工業(yè)化試驗(yàn),一項(xiàng)半焦與高濃度有機(jī)廢水耦噴氣化大型工業(yè)化試驗(yàn)裝置即將建成投運(yùn);乙烯彈性體、鋰電池電解液級(jí)DMC、多種可降解塑料等一批領(lǐng)先技術(shù)正在開展試驗(yàn)研究。目前,陜煤集團(tuán)化工板塊的主要關(guān)鍵核心技術(shù)已具備大型產(chǎn)業(yè)化示范條件。

低階煤分質(zhì)轉(zhuǎn)化形成的中低溫煤焦油,經(jīng)加氫飽和后,環(huán)烷烴可達(dá)95%以上,具有高熱值、高閃點(diǎn)、高安定性、低凝點(diǎn)、大比重的特點(diǎn)。2020年12月8日,陜煤集團(tuán)與中國(guó)航天科技集團(tuán)第六研究院共同研制的煤焦油基航天煤油首次成功應(yīng)用在航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)熱試車上。試車表明,采用煤基火箭燃料比現(xiàn)役燃料比沖提高了1.03秒,標(biāo)志著我國(guó)煤焦油基航天煤油研制取得重要成果。

外科手術(shù)思維科學(xué)精準(zhǔn)降碳

“中控,2號(hào)尾煤泵出口閥門已全開,現(xiàn)在是否可以啟泵?”

“收到,可以啟泵。”金秋十月,在陜煤集團(tuán)蒲潔能化公司甲醇中心的細(xì)渣提碳項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),一名工作人員此刻正手握扳手,使勁兒轉(zhuǎn)動(dòng)著2號(hào)尾煤泵的出口閥門,一旁的監(jiān)護(hù)人員正拿著對(duì)講機(jī)向中控值班人員匯報(bào)著閥門開度,請(qǐng)求是否可以啟動(dòng)尾氣泵。

細(xì)渣提碳項(xiàng)目是蒲潔能化公司今年的重點(diǎn)技改項(xiàng)目,于2020年7月立項(xiàng),歷經(jīng)一年建設(shè),于今年7月正式投用。該項(xiàng)目主要是提取氣化細(xì)渣煤中的固定碳,用于公司鍋爐摻煤燃燒,真正實(shí)現(xiàn)了“廢物”資源化利用。據(jù)統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目投用后,可年產(chǎn)精煤5萬噸至6萬噸,為公司每年節(jié)約成本2000萬元。

位于渭北煤化工綜合產(chǎn)業(yè)園的蒲潔能化MTO技術(shù)升級(jí)示范項(xiàng)目,可生產(chǎn)聚丙烯產(chǎn)品,該產(chǎn)品中有3個(gè)牌號(hào)可廣泛應(yīng)用于無紡布、醫(yī)用手術(shù)品、民用衛(wèi)生用品等領(lǐng)域,是制作防疫物資的基礎(chǔ)原材料。疫情防控期間,蒲潔能化公司及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品牌號(hào),根據(jù)市場(chǎng)情況進(jìn)行重點(diǎn)排產(chǎn),為緊缺的醫(yī)療物資供應(yīng)了原材料,彰顯了國(guó)企擔(dān)當(dāng)。

蒲潔能化MTO技術(shù)升級(jí)示范項(xiàng)目中采用的DMTO-II(68萬噸/年)技術(shù),通過對(duì)MTO反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整,借鑒石化系統(tǒng)百萬噸級(jí)乙烯裝置的急冷、水洗及烯烴分離系統(tǒng)的設(shè)計(jì),與DMTO-I(60萬噸/年)相比,生產(chǎn)效率更高,產(chǎn)品單耗進(jìn)一步降低。

目前,蒲潔能化公司正在積極實(shí)施包括蒸汽管網(wǎng)差壓發(fā)電、氣化細(xì)渣提取精煤、烯烴尾氣回收、鍋爐燃燒器改造、MTO余熱鍋爐改造等6項(xiàng)節(jié)能降耗改造項(xiàng)目,同時(shí)正在考察MES生產(chǎn)管理系統(tǒng),擬加快智能工廠建設(shè),實(shí)現(xiàn)智能化操作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝操作最優(yōu)化。

與蒲潔能化公司一樣,陜煤集團(tuán)化工板塊各企業(yè)用“外科手術(shù)”的思維,大刀闊斧對(duì)整個(gè)裝置、生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化,達(dá)到節(jié)能降碳的目的。

碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提出后,陜煤集團(tuán)化工板塊各企業(yè)完成了《“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下化工板塊可持續(xù)發(fā)展研究報(bào)告》,形成節(jié)能降碳“一企一策”工作措施,共梳理出10條建議和20余項(xiàng)低碳節(jié)能推薦技術(shù),化工板塊節(jié)能降碳水平整體提升,綜合能耗大幅下降。

研發(fā)生產(chǎn)更多高附加值煤基產(chǎn)品

深秋季節(jié),早晨8點(diǎn),地處毛烏素沙漠南緣的陜西省神木市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)一派生機(jī)。站在煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油裝置的五層平臺(tái)上,操作員白龍龍深深吸了一口氣。朝陽(yáng)將光芒灑在嶄新的廠房管線上,他準(zhǔn)備開始新的作業(yè)。

白龍龍腳下占地800余畝的廠區(qū),就是陜煤集團(tuán)神木煤化工富油科技50萬噸/年煤焦油全餾分加氫生產(chǎn)環(huán)烷基油項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。

2018年9月,建設(shè)者打下第一根樁基,拉開項(xiàng)目建設(shè)的序幕。

今年2月5日,煤焦油全餾分加氫裝置投料,次日產(chǎn)出合格油品。隨后,石腦油加氫及分離裝置、環(huán)烷基油加氫裝置、環(huán)烷基油分離裝置相繼投產(chǎn)并產(chǎn)出可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、醫(yī)療及生活用品等領(lǐng)域的10大類30余種精細(xì)化、高附加值煤基產(chǎn)品。

投產(chǎn)以來,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、高負(fù)荷運(yùn)行,節(jié)能環(huán)保效果顯著,累計(jì)加工煤焦油35.55萬噸、中高餾分油6.54萬噸,生產(chǎn)高質(zhì)量航空航天燃料、環(huán)己烷系列化工品、輕質(zhì)白油系列產(chǎn)品、工業(yè)級(jí)白油系列產(chǎn)品、橡膠增塑劑系列產(chǎn)品、冷凍機(jī)油系列產(chǎn)品、變壓器油系列產(chǎn)品、燃料油品等煤基產(chǎn)品共38.31萬噸。單位產(chǎn)品綜合能耗0.32噸標(biāo)煤/噸,單位產(chǎn)品新鮮水耗1.77噸標(biāo)煤/噸,單位產(chǎn)品原料煤耗0.35噸標(biāo)煤/噸,能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)到82.5%,對(duì)于我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí)、帶動(dòng)能源化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展起到示范和引領(lǐng)作用。

瞄準(zhǔn)低階煤分質(zhì)利用全產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)

“陜煤集團(tuán)十多年來持之以恒在煤炭分質(zhì)清潔高效多聯(lián)產(chǎn)利用方面的不懈探索,恰好契合了‘提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展’這一要求!敝袊(guó)工程院院士、中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)、國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專家委員會(huì)主任謝克昌表示。

據(jù)介紹,“十三五”時(shí)期,陜煤集團(tuán)低階煤分質(zhì)利用重點(diǎn)示范內(nèi)容為熱解、焦油加氫等單項(xiàng)工程,而“十四五”時(shí)期,陜煤集團(tuán)將繼續(xù)開展低階煤大型化全產(chǎn)業(yè)鏈的分質(zhì)利用示范項(xiàng)目建設(shè)。

在“雙碳”目標(biāo)下,陜煤集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃思路為,整合升級(jí)煤炭分質(zhì)利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)高附加值材料、煤基特種燃料,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)“高端化、多元化、低碳化發(fā)展”。

同時(shí),陜煤集團(tuán)探索煤炭分質(zhì)利用技術(shù)與現(xiàn)有化工裝置、發(fā)電裝置耦合,整體提升資源利用率,節(jié)能減排;探索煤炭分質(zhì)利用技術(shù)與新能源結(jié)合,引入綠氫、綠氧,減少煤化工裝置空分負(fù)荷,降低煤氣變換深度,減少二氧化碳排放量;探索研究能量循環(huán)利用技術(shù)、采煤沉陷區(qū)生態(tài)重構(gòu)問題、CO2強(qiáng)光和植物與高效光伏發(fā)電協(xié)同技術(shù)等。

中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)李壽生表示:“期待我國(guó)在‘十四五’期間繼續(xù)支持開展低階煤分質(zhì)利用的全系統(tǒng)、多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)化升級(jí)示范,進(jìn)一步驗(yàn)證煤炭分質(zhì)利用的綜合效果,促進(jìn)我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展!保贩搅x 汪琳)

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