在6月25日公布的2012年度石油和化工行业重点耗能产品能效领跑者中,河南心连心化肥有限公司(简称心连心,下同)以吨合成氨综合能耗1107.07千克标准煤/吨、吨合成氨耗电1076.27千瓦时/吨的成绩,连续第二年获得无烟块煤合成氨生产企业能效领跑者称号。
从一个年产3000吨的小碳铵厂,成长为一家拥有合成氨80万吨、尿素125万吨、复合肥75万吨、甲醇30万吨年生产能力的大型化肥企业。形成对比的不仅仅是企业规模,还有能耗。
据中国氮肥工业协会介绍,《氮肥行业“十二五”发展指南》确定的合成氨综合能耗“十二五”目标中,以无烟块煤为原料的应降到1350千克标准煤/吨以下。截至2010年,该行业的综合能耗平均值为1414千克标准煤/吨,最差的企业吨氨综合能耗近2000千克标准煤,而心连心已降至1107千克标准煤/吨。
这家企业是如何实现能效领跑的?近日,带着这样的疑问,记者走进了这家企业。
技改:让每个环节都更优
心连心总工程师李玉顺告诉记者,合成氨生产工艺在整个化工工艺上,是最复杂、流程最长的。上世纪90年代,心连心吨合成氨综合能耗也曾高达1600千克标准煤/吨。心连心之所以能把能耗降下来,就是因为坚持不懈地技改,让系统的每个环节都更优。
李玉顺举了个例子。2003年,心连心在化肥行业内率先淘汰铜洗工艺。在过去生产合成氨的工艺流程中,存在一个铜洗(是对醋酸铜氨液洗涤精制合成氨原料气的简称)工段。而它仅仅是一个气体精制工段,其主要作用是把气体里面少量的一氧化碳、二氧化碳、氧、硫等脱出,变成纯度比较高的氮氨气和氢气。铜洗不单能耗高,还会产生废液废气。
李玉顺说:“当时,公司决定率先砍掉铜洗工艺,升级为由湖南安淳高新技术有限公司研发的醇烃化工艺时,下了很大决心。因为当时铜洗工艺运转良好,且一套铜洗装置的价值高达几百万元。要彻底淘汰铜洗装置,换上新装置,投资非常大。过去铜洗是将气体脱出,消耗能量,升级后的醇烃化工艺则将少量的一氧化碳、二氧化碳变成甲醇,变成副产品。要知道,企业单纯生产甲醇的能耗也不低,与生产合成氨的能耗是相当的。这样一组合,能耗降低了很多。随着能耗的下降,现在所带来的收益早已大大超过了当年的投资。”
合成车间的一位师傅告诉记者,因为合成车间的主要消耗是电,于是他们通过收集数据,进行技术论证,在启用低压甲醇合成工艺导致循环机停用,电路没有开启的背景下,为了维持循环机自身热量,便通过加一个阀门,把低压甲醇工艺之前的气体引进来。一个阀门的增加便能达到不启动电路的目的。同样在合成车间,在合成油分出口处,因为出口处本身已有一个阀门,而在其上方也有一个阀门,两个阀门的同时存在会引起阻力的增加。通过技改,去掉了上方的阀门,从而降低阻力。就在这增加一个阀门和去掉一个阀门间,合成车间实现了降低电耗的目的。
记者了解到,心连心有一整套技改奖励机制,谁把消耗降下来,把成本降低下来,便给予不同层面的奖励。一年下来,光奖励的投入就达60多万元。
企业管理部经理李东华告诉记者:“心连心公司总产值40多亿元,拿出除工资以外的资金奖励是400多万元,额外奖励占总产值的比例是1/1000。重奖下,公司员工都在挖空心思,搞好本职工作,能耗自然下降。重奖下为公司带来的利润绝对是值得的。”
通过一系列坚持不懈的技改,心连心的能耗有什么样的变化?
李东华给出这样一组对比数据:
电耗:1991年,吨合成氨耗电1400千瓦时/吨,2012年则是1076.27千瓦时/吨;
水耗:1991年,每吨合成氨耗水约15~17吨,2012年则为10吨左右;
蒸汽消耗:1991年用饱和蒸汽,现在是用过热蒸汽,大大提高了煤炭的分解效率,降低了吨合成氨的白煤消耗,提高造气炉的生产负荷。
新建:在扩大产能中提升能效
除了技术改造,心连心还通过新建模式,在新分厂的不断建设投产中,引进当下最新的技术与装置,实现能效的跨越式提升。目前公司主导产品尿素工艺具有行业领先技术,如锅炉烟气湿式氨法脱硫关键技术研究、尿素水解解吸系统技术研究、22MPa节能型中压氨合成装置系统研究、氨酸-尿基工艺技术等。
从2005年开始,心连心投资7.5亿元开始建2分厂,规模是18万吨合成氨、30万吨尿素和5万吨甲醇。到2008年,投资11亿元建设3分厂,生产能力是24万吨合成氨、40万吨尿素。再到2011年投资近30亿元建设的4分厂的规模是2*24万吨合成氨、2*40万吨尿素,预计今年9月投料试车。在分厂的建设中,心连心无一例外的依托国内化工研究单位的化肥方面的技术,引进并采用的均是以煤为原料制合成氨、尿素技术中最先进的。
“公司很舍得投入,在新分厂建设中都引进最好的技术与装置,能耗自然就下来了。即将试车的4分厂与2分厂、3分厂,在能效水平上,根本不能放到同一水平去对比衡量”。作为4分厂副厂长的冯圣君告诉记者,“当然,如果将4分厂的能效水平与公司在新疆建设的5分厂对比,也没法比。”
随着4分厂预计在今年9月投料试车,心连心将实现年产3000吨的小碳铵厂到具备年产200万吨尿素、100万吨复合肥、30万吨甲醇生产能力的大型化肥企业的转变。而按公司规划,位于新疆的第5分厂将于2016年底落成启用,届时其尿素年产能将再新增近50万吨。
管理:少停车、不停车、零事故
在2分厂副厂长王天峰和4分厂副厂长冯圣君看来,做好设备管理运行,保证设备稳定长周期运行,少停车、甚至不停车,保证零事故,实现设备最大效率利用,这才是节能降耗最难做到的,因为它考验的是日常的点滴功夫。
在实现设备最大效率利用问题上,冯圣君介绍道,即将于今年9月投料试车的4厂将采用精细化设备管理,并将继续推行TPM管理手段。TPM即“全员生产维修”,这是日本人在70年代提出的,是一种全员参与的生产维修方式,其要点就在“生产维修”及“全员参与”上。通过建立一个全系统员工参与的生产维修活动,使设备性能达到最优。在现场管理上,将继续推行5S现场管理法,即开展以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动。在人员管理上,推行电子寻更。目前电子寻更在化工厂推行的较少。通过这种先进的手段进行定点考勤,保证设备的稳定长周期运行。
此外,实现分厂与分厂间的联动,使得资源相互利用,也是心连心提高能效水平的具体措施。2008、2009年间,心连心决定在1厂和2厂架设一条高压管线,全长18公里。其作用是当1厂合成工段出现开、停车或者局部停修时,可以将仍在运行的造气工段的气体运送到2厂、3厂,确保1厂整个系统不会因为局部检修而全面停车,避免资源浪费,杜绝安全隐患。王天峰表示:“当时这个高压管线投资了380万元,经测算,1厂每次停车会损失100万元左右,3年便可以收回投资。管线可以使用30年,平时还可以互供氮气,实现资源共享,一举多得。”
记者了解到,在化肥行业,设备一年一大修是个惯例。而由于设备管理得好,心连心现在已能够做到1年半、2年一大修。
信念:能效最好的最终胜出
心连心,随处可见一条标语:三讲三不讲(讲自己不讲别人,讲主观不讲客观,讲效果不讲过程)。心连心的管理者告诉记者,公司就是用这种态度进行成本管理的。具体讲,就是从单纯的成本领先战略变为总成本领先战略。
所谓成本领先,即尽可能用较少的钱办更多的事情。而总成本领先,即企业会在某些关键领域加大投资,使得总的产出成本是最低。比如在人才培养,引进先进的技术、设备,加强车间安全环保等方面,舍得投资,但要求达到煤炭消耗最低,车间运行最正常,不出安全事故,生产上一直长周期稳定运行,这样生产波动很低,从而消耗最少。目前,总成本领先这一理念已逐步贯穿到心连心技术研发、采购、生产、销售、管理等方方面面。
李玉顺告诉记者:“心连心在先进技术引进上的态度是不遗余力的,舍得在技术上投入。当然,不是无原则的引进,而是选择先进且适用的技术。同时,公司每年会拿出一定的资金,用于技术的自主研发。经实践证明,这部分的投入在带来能耗降低的同时,也实现了总产出成本的降低。”
“化肥行业是传统产业,工艺相对成熟,流程长,利润小,产能过剩,价格难拉升。这一切都决定了竞争的日益残酷和重组步伐的加快、兼并周期的缩短。‘十二五’末,国内大中型氮肥企业产能比重将达到80%以上,全国将建成20个具有核心竞争力的大型氮肥企业集团,在这场竞争中,最终胜出的一定是能效最好的优势企业。”心连心董事长刘兴旭这样看待提升能效的必要性。