山西潞安16万吨煤基合成油示范项目是国内煤基合成油技术第一条产业化生产线。项目自2008年12月产出首桶煤基合成油,2009年打通全流程,产出合格产品并进入生产运行阶段至今,已稳定运营超过7年。
油价持续大幅下跌,安全环保费用以及人工财务费用激增,成品油消费税大幅调高,政策和舆论环境趋严......在逆境之下,2015年潞安煤基合成油公司全年生产油品首次突破14万吨,达到14.88万吨,同比增长14.36%。
重重压力之下,潞安煤制油如何做到逆风飞扬?
潞安16万吨煤基合成油项目气化装置现场
近日,潞安16万吨煤基合成油示范项目刚刚完成2016年度大修。我们在山西省长治市屯留县项目现场实地探访时发现,在成本控制方面做了大量细致的工作,也取得了不错的效果。
灰锁升级改造打破运行记录
潞安16万吨煤基合成油项目气化工艺为鲁奇碎煤加压气化,共有6台Lurgi MARK—IV鲁奇气化炉。灰锁为气化炉下部排灰装置,上、下阀是灰锁的核心部件,需要在高温下频繁开关操作;特别是在关闭时必须严格保证密封性能,才能保障灰锁正常泄压排灰。
而气化炉是否能够稳定运行,根本还在煤质。一旦入炉煤中灰分和矸石超出工艺指标后,对煤的灰熔点有很大的影响;会出现灰熔点降低,导致气化炉结渣,排灰困难,这会直接影响灰锁上、下阀的开关频率及使用寿命。
由于灰锁上阀密封面与灰渣直接接触,且温度又高,工作环境恶劣,高负荷时灰锁开关十分频繁,如遇上结渣情况,阀头阀座必须反复撞击,以保证其密封性,致使灰锁上、下阀故障率较高,阀头或阀座受损后,经常导致停炉,成为整体装置系统稳定运行的一大障碍。
针对存在的问题,潞安煤基合成油有限公司与河北校化机械合作,针对灰锁上下阀进行了一系列改造及优化,结果取得了非常满意的效果其产品以共同申报了国家发明专利。
据煤基合成油公司总经理助理胡贤贤介绍,与改造前灰锁上下阀平均寿命2-3个月相比,截至此次2016年年度大修,改造后的灰锁下阀共累计使用长达1年7个月打破了国内运行记录,上阀均能满足运行时间。并且在“服役”期间无任何故障发生,有力保证了气化装置的稳定运行。而气化炉的稳定运行即意味着整个项目能够连续稳定生产运行,意味着项目收获可观的经济效益。
灰锁下阀头(挡灰筒已拆掉)
改造后灰锁下阀阀头(密封面及阀体均有不同程度损坏但仍可修复)
技术改造方案探秘
据介绍,河北校化机械提出的灰锁上下阀具体改造优化方案为,将上阀头碳化钨密封圈取消,密封处改为优质硬质合金堆焊,并在硬质合金表面激光熔覆碳化钨涂层,阀头与密封成为一体;其次,将上阀座碳化钨圈取消,斜锥部位由原先的空心分体式设计改为现在的实心一体式设计,原先密封部位,采用优质堆焊合金补全,使阀座密封部位与斜锥、阀座下部支撑成为一体。
此种改进,一是阀座的密封部位相对于原先的碳化钨而言,硬度较小,在一些有杂物砸到的情况下,避免了密封部位断裂情况的出现,对于局部的小缺陷,有可能会造成一定量的泄漏,但是不至于影响实际的操作与运行,与此同时,阀座在阀头来回动作时,在一定时间段后,也会砸出一个较为完整的密封线,将对原先的损坏部位起到一定的补偿作用。
同样,将下阀头碳化钨密封圈取消,密封处改为优质硬质合金堆焊,并在硬质合金表面激光熔覆碳化钨涂层,阀头与密封成为一体,以此避免了密封圈断裂情况的出现;将原先的固定式下阀头改为活动式下阀头,阀杆与下阀头连接处改为圆弧形连接,以此来补偿大架偏移造成的偏心量,延长下阀的使用寿命;为防止灰锁内部灰尘等进入下阀头中,影响其活动量,将下阀头内部设置三道密封,保证连接部位形成一个完整的密封腔。
煤、灰锁上下阀备件
加大技术投入 推进产业升级
近年来,国内几家企业相继发展煤制油产业,未来煤制油企业或进入新一轮竞争。为此,除了做好项目成本的精细化管理之外,潞安煤制油选择走差异化、高端化、国际化的煤基精细化学之路。
潞安集团董事长李晋平介绍称,在煤制油的这条产业链上,可以延伸出很多的链条和分支,精制出不同的产品,如果说传统的以汽、煤、柴为产业定位,以替代石油基燃料产品为目标的煤制油产业是1.0版本的话,那么由石油基产品替代向高分子化学领域、生物化工领域的跨越,就是煤制油产业的2.0版本。
从2012年开始,潞安集团先后与中科院上海高研院、中科院山西煤化所、天津大学等高校和科研院所合作,利用现有年产16万吨煤基合成油示范厂作为试验基地,开始这一产业升级。经过4年多的努力,他们已探索出高端蜡产业、碳氢环保溶剂、高档润滑油、特种燃料油、专属化学品以及生物化工五条转化路径。
李晋平介绍:“我们现在已生产出了49种精细煤化工产品,销售收入相当于直接销售煤炭的近5倍。”
一边是精耕细作,通过技术改造和科学管理,保证项目稳定运行,降低损耗成本;一边是加大技术研发投入,提高产品附加值,增强市场竞争力。潞安煤基合成油项目积极开放合作,为接下来的180万吨煤制油项目,以及集团煤炭清洁利用转型战略做好了充足的竞争力储备。在国内煤炭企业纷纷寻求转型的关键时期,潞安煤基合成油未来在现代煤化工产业领域将占据多大先发优势,让我们拭目以待吧!