6月18日,中煤陜西能源化工集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中煤陜西公司)中煤榆林煤炭深加工基地項(xiàng)目主裝置正式開(kāi)工建設(shè)。這個(gè)被生態(tài)環(huán)境部列為環(huán)評(píng)典型案例的示范項(xiàng)目,在國(guó)內(nèi)首次于設(shè)計(jì)階段就制定了全生命周期的碳中和路線圖,致力于打造煤化工行業(yè)綠色低碳精品示范工程。
近年來(lái),中煤陜西公司秉承數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展理念,成為“源動(dòng)力”強(qiáng)勁、“智造范”十足、“科技感”滿滿的智能型化工企業(yè),先后獲得國(guó)家首批智能制造試點(diǎn)示范、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+;踩a(chǎn)”試點(diǎn)建設(shè)單位、中國(guó)工業(yè)碳達(dá)峰領(lǐng)導(dǎo)者、陜西省“綠色工廠”等多項(xiàng)榮譽(yù),成為現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)桿。
厚植“基因”綠色發(fā)展成色十足
作為中國(guó)中煤在陜西布局發(fā)展的全資子公司,中煤陜西公司主要負(fù)責(zé)煤炭、煤化工、電力、鐵路、新能源等項(xiàng)目投資建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),也是中國(guó)中煤在陜首個(gè)大型現(xiàn)代煤化工企業(yè),擁有煤化工廠區(qū)、大海則煤礦、禾草溝煤礦、新能源公司等企業(yè),主要產(chǎn)品產(chǎn)能包括205萬(wàn)噸/年甲醇、60萬(wàn)噸/年聚烯烴、2500萬(wàn)噸/年煤炭等。其中,煤化工項(xiàng)目一期工程205萬(wàn)噸/年煤制甲醇、30萬(wàn)噸/年聚乙烯、30萬(wàn)噸/年聚丙烯等裝置2014年7月建成,是陜西首批投產(chǎn)的煤制烯烴項(xiàng)目之一。
項(xiàng)目建設(shè)伊始,中煤陜西公司就將打造“本質(zhì)安全、穩(wěn)產(chǎn)高效、綠色低碳、卓越運(yùn)營(yíng)”的智能綠色工廠作為目標(biāo),順應(yīng)煤炭清潔高效利用要求,堅(jiān)持存量提效、增量轉(zhuǎn)型發(fā)展思路,圍繞綠色低碳和數(shù)字化升級(jí)開(kāi)展全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期頂層優(yōu)化設(shè)計(jì),推動(dòng)數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)深度融合,在安全運(yùn)行、節(jié)能降耗、科技創(chuàng)新、清潔生產(chǎn)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面成效顯著。
項(xiàng)目建成投產(chǎn)10年來(lái),始終保持安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行,氣化爐、聚烯烴等裝置刷新多項(xiàng)行業(yè)運(yùn)行周期紀(jì)錄,成為國(guó)內(nèi)首套實(shí)現(xiàn)3年一大修的煤制烯烴裝置。聚烯烴產(chǎn)量連續(xù)7年保持70萬(wàn)噸/年以上,產(chǎn)品綜合能耗、單耗持續(xù)下降,為國(guó)內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。
中煤陜西公司在環(huán)保方面加大投入力度,以建設(shè)綠色環(huán)保型煤化工企業(yè)為目標(biāo),在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)之處,將綠色環(huán)保作為先決條件考慮,積極采用治污、減排新工藝、新裝備,確保“三廢”排放優(yōu)于國(guó)家及地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。煤化工項(xiàng)目一期環(huán)保類設(shè)施投資7.4億元,占總投資的3.4%。
近年來(lái),中煤陜西公司積極引進(jìn)先進(jìn)環(huán)保治理技術(shù),不斷實(shí)施超低排放改造,推進(jìn)低碳清潔發(fā)展。大海則煤礦產(chǎn)生的礦井水處理后,通過(guò)管道輸送到煤化工廠區(qū)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的主要水源,實(shí)現(xiàn)綜合利用。生產(chǎn)廢水、生活污水經(jīng)SBR污水處理裝置處理后,與循環(huán)水排污水、脫鹽水排污水合并進(jìn)入1400噸/小時(shí)回用水處理站,產(chǎn)水作為循環(huán)水補(bǔ)充水,濃鹽水排入園區(qū)污水處理廠。鍋爐煙氣各項(xiàng)指標(biāo)滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn),含硫工藝廢氣引進(jìn)國(guó)外技術(shù),并通過(guò)改造進(jìn)一步提高處理效率,二氧化硫平均排放濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。低溫甲醇洗工藝尾氣以及污水處理產(chǎn)生廢氣、甲醇裝卸廢氣、水煤漿制備等含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣,也采用先進(jìn)技術(shù)得到有效回收治理。
固廢治理方面,一般工業(yè)廢渣優(yōu)先考慮綜合利用,生化污泥、烯烴分離廢堿液送水煤漿制備系統(tǒng)處置,氣化細(xì)渣脫水后送鍋爐摻燒利用,鍋爐渣委托榆橫工業(yè)園區(qū)渣場(chǎng)進(jìn)行處置。
“我們與中國(guó)科學(xué)院過(guò)程研究所合作,正在準(zhǔn)備實(shí)施建設(shè)80萬(wàn)噸/年氣化灰渣綜合利用示范項(xiàng)目,采用分級(jí)選碳、活化鋁硅分質(zhì)、全固廢凝膠材料制備等技術(shù),通過(guò)碳灰分離,在回收氣化粗渣中高品質(zhì)可燃精碳的同時(shí),低碳渣制備12萬(wàn)噸水玻璃聯(lián)產(chǎn)聚合氧化鋁、30萬(wàn)噸固廢凝膠等材料,實(shí)現(xiàn)變廢為寶。”中煤陜西公司煤化工事業(yè)部副總經(jīng)理付來(lái)利介紹,該項(xiàng)目建成后,預(yù)計(jì)年新增產(chǎn)值2.33億元、利潤(rùn)8000萬(wàn)元,形成固廢綜合循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈。
“慧”用煤炭 打造智能礦山樣板
作為中煤陜西公司煤化工項(xiàng)目的主要配套資源、現(xiàn)代化礦井,大海則煤礦煤炭產(chǎn)能達(dá)2000萬(wàn)噸/年,是中國(guó)中煤打造蒙陜億噸級(jí)煤炭基地的重要支撐。
“檢查完畢,可以開(kāi)工生產(chǎn)。”在大海則煤礦生產(chǎn)控制指揮中心,員工通過(guò)電腦及搭載5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通訊設(shè)備,與置身650米深井下的智采中心黨支部書(shū)記袁金星實(shí)時(shí)對(duì)話、傳遞生產(chǎn)指令。伴隨泵站、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)指示燈依次亮起,井下采煤機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),完成了一次遠(yuǎn)程控制采煤機(jī)作業(yè)。
這是大海則煤礦每日“智”取烏金、慧“用”煤炭的一個(gè)縮影。作為世界最大立井煤礦,該礦率先應(yīng)用“規(guī)劃割煤+自動(dòng)跟機(jī)+遠(yuǎn)程控制”的智能綜采技術(shù),通過(guò)融合5G技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等“智慧大腦”,礦井生產(chǎn)、洗選全流程采用智能化控制聯(lián)動(dòng),開(kāi)創(chuàng)“工作面自動(dòng)掘進(jìn)+地面遠(yuǎn)程可視干預(yù)”的智能掘進(jìn)模式。2024年3月,該礦井通過(guò)“國(guó)家首批智能化示范煤礦”驗(yàn)收。
通過(guò)全井一套體系、一張網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)中心建設(shè),實(shí)現(xiàn)智能綜采、智能掘進(jìn)、智能洗選裝車、智能主副井提升、智能監(jiān)測(cè)監(jiān)控等全流程智能化管控。選煤廠也在多場(chǎng)景應(yīng)用智能機(jī)器人,多崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)人遠(yuǎn)程集控,在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生全覆蓋,煤炭洗選加工、采制化、裝車全流程“無(wú)人化”。而且煤炭采樣、制樣、化驗(yàn)全流程自動(dòng)化,從源頭保障煤炭品質(zhì)分析檢測(cè)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。
大海則煤礦生產(chǎn)的原煤通過(guò)棧橋皮帶直接輸送到3千米以外的選煤廠。據(jù)介紹,這是國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的成套式模塊裝配棧橋,該礦還擁有行業(yè)最大的智能定量裝載皮帶系統(tǒng)及10萬(wàn)噸原煤氣膜儲(chǔ)倉(cāng),裝備國(guó)內(nèi)載重能力最大的寬窄罐籠等。
作為新建礦井,大海則煤礦秉持智能化建設(shè)與礦井安全高效、綠色開(kāi)采、低碳發(fā)展統(tǒng)一協(xié)調(diào)理念,采用智能化管控技術(shù),實(shí)現(xiàn)“人機(jī)料法環(huán)”全覆蓋監(jiān)測(cè)監(jiān)控,主運(yùn)輸、變電所、泵房、通風(fēng)機(jī)房、壓風(fēng)制氮等固定場(chǎng)所無(wú)人值守,水、火、瓦斯、地壓等災(zāi)害全面監(jiān)測(cè)預(yù)警。
大海則煤礦以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、提升經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),將綠色礦山建設(shè)貫穿于主體工程、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理整個(gè)過(guò)程,在礦區(qū)環(huán)境、資源開(kāi)采、資源綜合利用、綠色低碳、生態(tài)修復(fù)與環(huán)境治理等方面成果顯著,礦區(qū)裸露面積綠化、矸石離層注漿充填、“三廢”得到綠色合規(guī)處置。
本著“宜林則林、宜耕則耕、宜景則景、宜建則建、宜水則水、宜草則草”的原則,大海則煤礦堅(jiān)持礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)與土地復(fù)墾聚焦綠色發(fā)展,積極探索煤炭、煤化工固廢處置。2024年4月,該礦建成投運(yùn)陜西省首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)煤矸石覆巖離層注漿充填示范項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)規(guī)模2000萬(wàn)噸的超大型礦井矸石零排放,使煤矸石全部在地下安全有效處置。
“智”護(hù)生命 提升本質(zhì)安全水平
作為國(guó)家“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+;踩a(chǎn)”建設(shè)試點(diǎn)單位,中煤陜西公司始終堅(jiān)持“安全為天、生命至尊”的安全文化理念,踐行“以人為本、少人則安”的理念,經(jīng)過(guò)十余年的探索實(shí)踐,逐步形成了人本化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、精細(xì)化、定置化、數(shù)字化“六化”強(qiáng)安管理模式,使安全管理在“面”上統(tǒng)籌推進(jìn),在“線”上細(xì)化措施,在“點(diǎn)”上抓實(shí)工作,保障化工裝置安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。
中煤陜西公司通過(guò)認(rèn)知升級(jí)、管理創(chuàng)新、服務(wù)模式變革和技術(shù)賦能,采用數(shù)字化、智能化手段,不斷提高本質(zhì)化安全水平,生動(dòng)回答了“安全生產(chǎn)工作為了誰(shuí)”的問(wèn)題,為煤化工行業(yè)安全生產(chǎn)管理提出了有益探索與實(shí)踐。
在中煤陜西公司,處處都有一個(gè)智慧“大腦”在呵護(hù)著員工的健康和安全。
員工進(jìn)入廠區(qū)門口時(shí),高清攝像頭拍攝掃描每位員工面部表情,監(jiān)測(cè)其精神狀態(tài),發(fā)現(xiàn)情緒異常后臺(tái)實(shí)時(shí)提醒。中央控制室內(nèi)設(shè)立的精神狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)儀,采用非接觸式智能檢測(cè)的方式,對(duì)當(dāng)班員工的血氧、血壓、心率、精神狀態(tài)、心理壓力進(jìn)行檢測(cè),片刻間各項(xiàng)指標(biāo)便顯示出來(lái),確保人員精神狀態(tài)良好才能上崗。
中央控制室內(nèi)配套設(shè)立了狀態(tài)恢復(fù)室,夜班員工每人可輪流休息2個(gè)小時(shí)。對(duì)于班中精神狀態(tài)不佳或身體不適的員工,也可到狀態(tài)康復(fù)室進(jìn)行短暫休息;設(shè)立了咖啡屋、沙龍室等休閑區(qū),免費(fèi)供應(yīng)咖啡和點(diǎn)心,為員工提供班中休息和放松空間,員工在音樂(lè)中閑聊、讀書(shū),還能通過(guò)大屏幕看到生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面。
該公司還推行關(guān)鍵設(shè)備智能巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢、人員定位、關(guān)鍵機(jī)泵和動(dòng)靜設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、受限空間作業(yè)和生產(chǎn)操作報(bào)警可視化、非接觸式交接班等智能化管理模式,將外操室、本地集控室等人員密集場(chǎng)所撤離現(xiàn)場(chǎng)紅線區(qū)域,逐步實(shí)現(xiàn)紅線區(qū)域少人化、無(wú)人化管理,降低安全生產(chǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)。
如今,中煤陜西公司煤化工廠區(qū)75%的核心生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)了智能生產(chǎn)控制,操作人員由原來(lái)的操作者轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)控者,員工可以通過(guò)手機(jī)端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程非接觸式交接班。該公司在行業(yè)首創(chuàng)推行“五班兩倒”管理新模式,員工勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低,幸福指數(shù)極大提升。
節(jié)能減碳 加快能效管控步伐
惟創(chuàng)新者進(jìn),惟創(chuàng)新者強(qiáng)。中煤陜西公司堅(jiān)持存量提效、增量轉(zhuǎn)型發(fā)展思路,通過(guò)科技創(chuàng)新、深挖內(nèi)部潛力,實(shí)施節(jié)能減碳技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)源頭控碳、過(guò)程降碳、末端減碳。
為改變水煤漿行業(yè)長(zhǎng)久以來(lái)制漿能耗高、煤漿濃度低的局面,中煤陜西公司早在2017年就采用中煤科工清潔能源股份有限公司開(kāi)發(fā)的第三代煤漿提濃技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)改造,煤漿濃度提高了4.1個(gè)百分點(diǎn),有效合成氣含量提高3.02個(gè)百分點(diǎn),每年可處理化工污泥12萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放14.09萬(wàn)噸,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
在此基礎(chǔ)上,中煤陜西公司突破傳統(tǒng)制漿觀念,在級(jí)配理論、制漿工藝以及專用設(shè)備等方面不斷創(chuàng)新,聯(lián)合中煤科工開(kāi)展第四代分形級(jí)配高濃度水煤漿制備技術(shù)研究,去年在該公司建成100噸/小時(shí)工業(yè)示范項(xiàng)目并開(kāi)展運(yùn)行試驗(yàn)。
付來(lái)利介紹,該技術(shù)以“以破代磨”和“整形研磨”為新型制漿理念,通過(guò)“破碎+整形”一體化替代傳統(tǒng)的“破碎+棒磨機(jī)”制漿工藝,既解決了單棒磨機(jī)制漿濃度低的弊端,又顯著降低了第三代制漿技術(shù)能耗偏高問(wèn)題。該成套技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果表明,煤漿濃度可提高至65%~66%的行業(yè)最高水平,在同等規(guī)模下制漿系統(tǒng)電耗可降低30%左右,煤漿黏度≤1000mPa·s。與三峰級(jí)配制漿工藝技術(shù)相比,投資降低20%~35%,運(yùn)行成本降低15%~25%,大幅降低氣化耗煤量,年可減少二氧化碳排放30萬(wàn)噸。
化工行業(yè)屬設(shè)備使用重點(diǎn)領(lǐng)域。前不久,工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委等七部門聯(lián)合印發(fā)《推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實(shí)施方案》,加快落后低效設(shè)備替代,更新升級(jí)高端先進(jìn)設(shè)備。中煤陜西公司積極響應(yīng),對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能效對(duì)標(biāo)核查梳理,篩查出低能效電動(dòng)機(jī)335臺(tái),總功率達(dá)8040千瓦,盡管不屬于淘汰落后電機(jī),但更換為更加節(jié)能的1級(jí)能效電機(jī)。目前,已完成電機(jī)招標(biāo)采購(gòu)工作,計(jì)劃今年7月逐步實(shí)施更換。
在過(guò)程控碳方面,中煤陜西公司建立了智慧電廠、蒸汽優(yōu)化、循環(huán)水優(yōu)化、能源評(píng)價(jià)和環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控等平臺(tái),率先實(shí)現(xiàn)煤化工行業(yè)全過(guò)程用能優(yōu)化和全過(guò)程污染物信息化控制,推行煤化工和電廠板塊碳排放數(shù)字化管理。
同時(shí),該公司還與榆林城投佰盛公司合作實(shí)施100萬(wàn)噸/年二氧化碳利用項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)末端減碳。該項(xiàng)目利用低溫甲醇洗脫碳裝置排放的工業(yè)二氧化碳尾氣、變換冷凝液汽提尾氣等為原料,年產(chǎn)100萬(wàn)噸液體二氧化碳、2萬(wàn)噸碳酸氫銨及1萬(wàn)噸工業(yè)氨水。目前,項(xiàng)目一期50萬(wàn)噸/年二氧化碳利用裝置已建成投產(chǎn),綜合效益顯著。
超前謀劃 爭(zhēng)當(dāng)行業(yè)“碳”路先鋒
占地面積超1000畝的中煤陜西公司中煤榆林煤炭深加工基地項(xiàng)目(即煤化工二期項(xiàng)目),施工現(xiàn)場(chǎng)彩旗獵獵,場(chǎng)地平整、地下管道等部分前期工程正在施工。該項(xiàng)目以煤為原料年產(chǎn)220萬(wàn)噸甲醇、90萬(wàn)噸烯烴裝置及相關(guān)配套設(shè)施,同時(shí)建設(shè)25萬(wàn)噸/年LDPE/EVA延鏈增鏈及配套工程項(xiàng)目,是我國(guó)溫室氣體排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)試點(diǎn)示范項(xiàng)目,承擔(dān)了3000噸級(jí)氣化半廢鍋流程及40MW超大功率電機(jī)兩項(xiàng)應(yīng)用示范任務(wù)。
中煤陜西公司副總經(jīng)理、煤化工二期項(xiàng)目指揮部總指揮周永濤介紹,公司通過(guò)溫室氣體排放環(huán)境影響評(píng)價(jià),實(shí)行了一系列減污降碳協(xié)同控制措施。比如氣化爐采用節(jié)能的半廢鍋流程水煤漿加壓氣化先進(jìn)工藝,副產(chǎn)的高壓蒸汽全部利用發(fā)電,空分裝置大型壓縮機(jī)透平由蒸汽驅(qū)改為電驅(qū),大幅提高電氣化比例,徹底取消燃煤鍋爐,使燃料煤歸零,每年可減少二氧化碳排放量53.43萬(wàn)噸;建設(shè)52MWp分布式光伏項(xiàng)目,利用可再生能源電解水制備的“綠氫”和“綠氧”作為煤化工的氫源和氧源,每年減少二氧化碳排放6.61萬(wàn)噸。低溫甲醇洗高濃度二氧化碳尾氣實(shí)施捕集利用,年減排二氧化碳100萬(wàn)噸。
煤化工二期項(xiàng)目總投資238.88億元,其中僅環(huán)保投入就超20億元。該項(xiàng)目通過(guò)采用余氣余熱發(fā)電、多級(jí)熱量回收、循環(huán)水閉式循環(huán)等工藝組合,以及工藝技術(shù)集成、多能互補(bǔ)耦合、能量梯級(jí)利用、一期二期互聯(lián)互通等大幅降低物耗能耗,能源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)48.26%。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后,預(yù)計(jì)單位烯烴產(chǎn)品綜合能耗2090千克標(biāo)煤/噸,單位烯烴產(chǎn)品新鮮水耗9.15噸/噸,單位烯烴產(chǎn)品二氧化碳排放強(qiáng)度6.83噸/噸烯烴,達(dá)到《現(xiàn)代煤化工行業(yè)碳排放基準(zhǔn)》領(lǐng)先水平。
站在排頭不讓,攬住紅旗不放。中煤陜西公司煤化工二期項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次于設(shè)計(jì)階段就制定了全生命周期的碳中和路線圖,在工藝技術(shù)方案、產(chǎn)品高端化和多元化、先進(jìn)能效、綠色低碳等方面,進(jìn)行全方位頂層優(yōu)化設(shè)計(jì),按照“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)+”新理念,統(tǒng)籌推進(jìn)煤炭、煤電與可再生能源示范,利用“綠氫”和“綠氧”作為煤化工的氫源和氧源,捕集回收裝置副產(chǎn)的高純度二氧化碳,實(shí)現(xiàn)“發(fā)展煤、利用煤、超越煤”,打造全生命周期不落后的精品工程。
“我們高站位謀劃、高標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)煤化工二期項(xiàng)目,就是牢記‘國(guó)之大者’,主動(dòng)順應(yīng)‘雙碳’戰(zhàn)略目標(biāo)和煤炭清潔高效利用新要求,堅(jiān)持煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展思路,厚植綠色低碳和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的制勝基因,在節(jié)能減排、低碳綠色、智能制造等方面‘碳’索不止,為行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供全新的‘中煤案例’,構(gòu)建共治、共享、共智、共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”中煤陜西公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李俊杰說(shuō)。