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中天合创高含盐水浓缩及结晶装置运用沃特尔正渗透膜
《科技日报》记者 张景阳 / 时间:2018-11-21 08:01:20

  据科技日报网2018年11月12日讯 一条长达1.2公里、管道纵横设备林立的煤化工生产线正在忙碌运转,几乎看不到任何操作人员,只看到入口处的原煤和出口处的煤制油……
  中国神华煤制油化工有限企业副总裁舒歌平告诉科技日报记者,这是全球首条百万吨级煤直接液化制油工业化生产线,核心技术和催化剂由我国自主研发,并申请了国内外技术专利。
  从几十年前的挖煤卖煤,到今天的以煤制油、制气、制烯烃,内蒙古鄂尔多斯市的煤炭产业实现了华丽蜕变,其背后的转型之路,正如我国四十年改革开放之路一样,漫长而扎实。
  撕掉“煤老板”的标签
  伊泰、神东、伊东、满世,这些名字在如今的煤炭行业如雷贯耳,而在几十年前,这些超级企业的创始人或负责人都有一个共同的称呼:煤老板。时代的巨变和永不停歇的创新向世人做出了证明,他们和他们的企业,不仅仅也不再是挖煤卖煤这么简单。
  历史的车轮进入新千年,我国的改革开放取得了举世瞩目的成就,也引发新的思考。比如,我国富煤少油,如何实现能源可持续利用和发展?作为鄂尔多斯本土煤炭行业的“大哥”级企业,伊泰集团首先将这一思考付诸实践:通过技术创新来结束原始而单一的原煤买卖产业格局。
  2001年,中科院山西煤化所开始建设煤基合成油中试技术平台。2002年9月,伊泰集团与山西煤化所联合开发的“煤基合成液体燃料——浆态床技术”在山西煤化所千吨级中试装置试车成功。
  “作为民营企业,大家不能不考虑投入和成本的问题,对于煤炭间接液化制油的技术研发,大家投入了巨资,当时董事会上出现了不同的声音,认为这样的做法很冒险。”伊泰集团煤制油的一位技术高管接受记者采访时这样说。
  但是时任集团董事长张双旺顶住了各方压力,誓将这次技术创新进行到底,因为他坚信创新的力量是无穷的。2002年11月,内蒙古自治区政府与中科院山西煤化所专家举行了煤基合成油技术项目座谈会,达成了共识,确定伊泰集团为自治区煤基合成油项目的业主单位,这为伊泰集团吃下了定心丸。
  “改革开放是我国经济社会的一个大转型,而作为企业,必须顺应这个大转型,实现自我的小转型,这是时代进步的要求,也是企业自身发展的要求。”张双旺说。
  2003年12月,伊泰煤制油的千吨级中试装置从粗油品中生产出了无色透明的高品质柴油。完成连续1000小时运转试验后,我国已基本上掌握了煤基合成油催化剂和浆态床反应器等核心技术。
  煤炭不再仅仅可以制油
  国家“十一五”规划中提到:发展煤化工,根本上是为了发展化工,煤炭化工的发展,应该以“通过技术创新实现煤炭就地转化”为发展目标,配以商业模式。
  按照国家的统一部署,鄂尔多斯依托丰富的煤炭资源积极促成强强联手。2007年,由中石化、中煤、上海申能、内蒙古满世四大能源巨头联手打造的中天合创能源有限企业(简称:中天合创)正式挂牌成立。
  时任鄂尔多斯市市长杜梓在挂牌仪式上先容:“中天合创所经营的项目不仅是迄今我国规模最大的集煤炭、电力、煤化产品生产和管道运输为一体的二甲醚项目,也是世界规模最大的煤制醇醚项目。”
  中天合创不仅是煤化工行业的巨头,更是技术创新和思想创新的排头兵,也正因如此,企业才能越走越远,越发展越壮大。
  “比如大家在解决环境污染问题上的创新就是独树一帜的。”企业的一位负责人先容说:“针对工业废水‘零排放’的处理,国内普遍使用的是蒸发结晶的传统技术,处理工业废水的投资较大且成本较高,处理工艺尚需完善。而中天合创高含盐水浓缩及结晶装置使用了沃特尔技术,该技术将自有的石灰混凝澄清技术和世界最先进的正渗透膜处理技术结合,形成了独特的针对高COD、高含盐工业废水零排放解决方案。”
  技术创新是现代煤化工企业发展的不竭动力。去年4月,中天合创煤炭深加工示范项目25万吨/年管式高压聚乙烯装置投料开车一次成功,顺利产出合格产品。这次投料开车成功,是中天合创继第一系列装置开车成功后的又一重要的里程碑。
  “这套装置可谓十年磨一剑,设备采用EXXON MOBILL高压管式法工艺技术,装置规模25万吨/年。与其他工艺相比,具有脉冲出料、多点进料、多点引发剂注入、反应器变管径设计、乙烯急冷反应器出料等工艺特点。该工艺平均转化率高,可达40%左右,用其生产的LDPE产品凝胶少、光学性能好。”中天合创的技术负责人先容说。
  2007年是内蒙古自治区成立60周年,在那次大型庆典中,内蒙古梳理了自身近十年来的发展:以鄂尔多斯为中心辐射起来的煤化电热一体化、煤炭液化、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、粉煤灰制铝等产业,以及依靠技术创新迅速成长起来的煤化工产业呈现出遍地开花、多元化发展的格局。
  创新是发展的不竭动力
  原煤被投入生产线,黑煤浆先化为气,再合为甲醇,又变成一粒粒白亮的聚丙烯。近日在位于鄂尔多斯市乌审旗的中天合创企业的控制屏上,记者现场感受了煤炭上演的“变身戏法”。
  企业总经理张西国说:“这是国内最大的煤炭一体化项目,年产烯烃137万吨。从卖煤到卖聚丙烯,每吨煤多赚700元,这意味着一吨原煤的产值翻了一番还要多。”
  2010年前后,鄂尔多斯市经历了国际能源价格大幅波动的巨大打击和洗礼,历尽劫波之后,我国西北地区的这个煤炭巨人重新站立起来,站得更稳、更直。而支撑其站立的动力源泉,就是对资源型城市转型发展的充分思考和技术创新。
  内蒙古经信委主任王秉军总结说:“过去鄂尔多斯的煤炭产业,产品以‘原’字头和‘初’号为主,资源优势无法充分转化为产业优势和经济优势,如今,大家早已经跳出简单‘挖煤卖煤’老格局,引导企业延长产业链,走资源加工增值之路。改革开放四十年的巨变给大家带来了机遇,比如,大家抓住国家推进石油替代战略、煤炭清洁高效利用的政策机遇,引导和支撑企业以煤为基、多元转化,走上现代煤化工发展之路。”
  位于鄂尔多斯东胜区的内蒙古汇能集团是内蒙古的地方煤炭龙头企业。2014年,企业设计年产4亿立方米天然气的一期工程试产成功,几年来生产线运行平稳,生产指标和产品质量也优于之前的设计指标。然而随着天然气市场走俏,企业的一期工程投产以来,储存罐从没满过,主要原因是缺乏动力煤制天然气的核心技术。
  该企业总工程师、副总经理王中秋说:“这个项目启动以来,汇能与国内外的科研机构合作,攻破了一道道技术难关,终于攻下了动力煤制天然气这一世界性的煤化工技术难题。”
  目前,汇能集团正在推进核心设备的国产化,20亿立方米/年煤制天然气国家示范项目的后续工程也在推进之中。全面建成后,该项目每年可实现销售收入近60亿元,可吸纳近3000人就业。
  如今,在出于经济转型关键期的鄂尔多斯市,像这样自主创新的煤化工行业中已不再是新鲜事,煤化工这一鄂尔多斯的绝对优势产业,正在以前所未有的姿态迅速成长,逐步成为我国新时代的化工领军行业。
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  中天合创高含盐水浓缩及结晶装置投用
  2017年4月29日凌晨,中天合创化工分企业高含盐水浓缩及结晶装置产出了杂盐。作为中国石化首个大型“零排放”煤化工装置,该装置的投用实现了杂盐与回用水的分离,变液态废弃物为固态资源再利用,可大大保护当地生态环境,达到煤化工项目的“近零排放”,随着装置的不断运行和技术的优化,未来将达到“零排放”。
  针对工业废水“零排放”的处理,国内普遍使用的是蒸发结晶的传统技术,处理工业废水的投资较大且成本较高,处理工艺尚需完善。中天合创化工分企业高含盐水浓缩及结晶装置使用了沃特尔技术。该技术将自有的石灰混凝澄清技术和世界最先进的正渗透膜处理技术结合,形成了独特的针对高COD、高含盐工业废水“零排放”解决方案。
  该装置包括正渗透单元、结晶单元、中低压蒸汽减温减压、冷凝水回收、循环水、化学加药、杂盐打包储运等主要部分,主要接收并处理来自废水处理及回用装置排放的高含盐废水,经处理后,送达循环水装置作为生产补充水,结晶盐脱水达含固率80%后外运填埋。该装置的建设规模为正渗透部分120立方米/时,结晶部分30.5立方米/时,年运行时间8000小时,装置操作弹性50~120%。
  该装置于4月23日中交。为把好水处理的最后一道关口、保护鄂尔多斯异常脆弱的生态环境,中天合创化工分企业干部职工提前介入、不等不靠,迎难而上,克服了多项技术及设计问题,成功投用了这一装置,从而大大缓解了环保压力,实现了煤化工项目的“近零排放”。(中国化工机械网)


2018年6月28日,中工沃特尔水技术股份有限企业常务副总经理张承慈在煤化工园区废水零排放技术研讨会报告。


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