大型煤化工项目设计的精益化_

单或订货图 、 地管图纸 、 各装置各专业图纸 、 外 管廊图纸提供时间提出详细规定 ， 对电子版设计 资料 、 图纸的要求规定其提交时间 ， 并与付款方 式对应 ； （ ） 对各 装 置 间 距 、 管 廊 的 层 数 、 预 留 情 １ ０ 况作出建议 ； ） 对设 计 单 位 向 建 设 单 位 提 交 三 月 、 三 （ １ １ 周滚动设计进度计划提出要求 。 ４ ． ２ 精益设计 设计前 ， 组织设计单位各专业负责人一起走 访同类已投运装置 ， 听取已投运单位对设计改进 的意见 ； 正式设计前 ， 事先详细了解当地有关政 府部门的特殊要求 ， 以避免或减少设计返工 。 在 此调研总结基础上召开设计开工会 ， 外请专家参 加 ， 细致 筹 划 初 步 设 计 。 除 了 初 步 设 计 审 查 之 外，最 好 还 要 有 ３ ０％ 、６ ０％ 、９ ０％ 等 三 维 模 型 设计审查 。 要在项目 设 计 团 队 内 大 力 宣 扬 “ 浪 费 可 耻” 的观念 ， 做到满足功能不浪费 ， 国内生产可满足 需要的不进口 。 建设单位有关人员要深入参与设计 ， 不宜盲 目相信或放任设计 。 在重庆某甲醇制二甲醚项目 设计上 ， 我们采用取消 、 合并 、 重排 、 简化等技 法 ， 与技术专利商和设计单位人员一起研究或识 别已投产同规模二甲醚装置工艺路线 、 占地 、 设 备种类／结构和 数 量 、 设 备 布 置 、 节 能 减 排 等 方 面的可优化点 ， 设计完成后的生产装置占地面积
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｃ ｏ ａ ｌ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ； ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ； ｌ ｅ ａ ｎ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ｇ ｐ ｊ ｙ ／ ０ ０ ９～２ ０ １ ２ 年 ＭＴ Ｏ ＭＴ Ｐ、 煤 制 通过对 ２ 油 、 煤制天然气 、 煤制乙二醇和煤制甲醇 、 二甲 醚等 大 型 项 目 示 范 阶 段 的 总 结 ， 在 ２ ０ １ ２～２ ０ １ ５ 年期间 ， 新 型 煤 化 工 将 迎 来 产 业 化 升 级 示 范 阶 段 。 与此同时 ， 煤化工行业面临的形势是 ， 国内 人口红利在逐步弱化 ， 国家对煤化工提出了越来 越严格的环保标准和节水 、 节能要求 。 从工程 建 设 的 全 过 程 来 看 ， 工 程 项 目 从 启 动 、 可研／设计 、 建 造 、 安 装 到 投 产 ， 设 计 所 花 的钱最少 ， 但对项目目标的影响最大 。 我们要正 视现实 ， 在可 研／设 计 阶 段 ， 充 分 遵 循 或 采 用 节 、 节能 、 节水和减排理念与 地 、 节材 、 节人 （ 力） 技术 ， 为煤化工行业健康发展而努力探索一些精 益化建设思路与做法 。 各项技术都有其优缺点 ， 煤气化与煤焦化相 耦合 ， 可降低变换和净化负荷 ， 解决分别存在的 碳多氢少和氢多碳少的问题 ； 固定床与气流床煤 气化相结合 ， 解决煤开采后块煤 、 粉煤分级利用
１ 产品路线与技术路线
１ ． １ 针 对 现 有 煤 炭 资 源 ， 采 用 合 适 技 术 和 技 术 耦合
收稿日期 ：２ ０ １ ３ ０ ９ ０ １ － －
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化工设计
（ ） 陕西延长石油矿业有限责任公司 ， 陕西 西安 ７ 陕西延长石油安源化工有限公司 ， 陕西 神木 ７ １． １ ０ ０ ７ ５；２． １ ９ ３ １ ９ 摘 要 ： 在煤化工项目可研／设计阶段 ， 充分遵循或采用节地 、 节材 、 节人 、 节能 、 节水和减排理念 与 技术 ， 促进精益化建设 。 关键词 ： 煤化工 ； 项目设计 ； 精益化 （ ） 中图分类号 ：ＴＱ ５ ４ 文献标志码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ ６ ４ ９ ０ ２ ０ １ ３ ０ ５ ０ ０ ７ ８ ０ ４ － － －
物 理 和／或 化 学 变 化
１ ． ４ 几个技术研究方向 （ ） 催化气化的研究 。 催化气化的碳转化率 １ 或煤炭综合利用率是否更高？ （ ） 煤气化产生的氢气 、 一氧化碳 、 二氧化 ２ 碳 、 甲烷 、 煤焦油 、 苯酚等最好能通过简单物理 分离后分别 、 梯次利用 ， 最好不经过一氧化碳变 换工序 ， 以减少二氧化碳的排放 。 （ ） 电解水制氢 。 调峰电厂在用电低谷时可 ３ 以把多余的电能用于水电解制氢 ， 与煤化工 、 天 然气蒸汽转化装置协同供氢 。 （ ） 二氧化碳制甲醇 。 日本三井化学研究的 ４ 技术 ， 每吨甲醇可消耗 １ ． ５～１ ． ６ ｔ的二氧化碳 。 （ ） 净化与合成尾气回收利用 ， 乏汽回收利 ５ 用。
２ 总图与设施布置
在满足 国 家 、 行 业 有 关 工 业 企 业 总 平 面 设 计 、 总图运输设计和防火设计等规范要求的前提 下 ， 总图与设 施 布 置 应 着 重 考 虑 节 能 节人等方面 ， 具体如下 ： （ ） 变电所不宜太集中 ， 要靠近主要大型用 １ 电设备 ， 适当分散布置 ； （ ） 中控室集中成一个 ， 考虑取消或减少压 ２ 缩 、 水系统 、 储运 、 锅炉 、 烟气脱硫等单独分散 的控制室 ； （ ） 化验室集中设置与适当分散相结合 ， 部 ３ 分岗位考虑操 、 检合一 ； （ ） 立体化 、 紧凑布置设备和装置 ， 尽量减 ４ 少装置间距离 ， 减少物料输送能耗 ； （ ） 露天化 ， 机泵类不一定设房子 ， 压缩机 ５ 组不一定盖很大的房子 ；
１］ ， 煤干馏与发电和煤气 的问题 。 油煤共炼技术 ［
， 男 ， 河南陈留人 ， 电气 工 程 师 ， 注 册 安 全 工 程 师 ， 主 要 研 究 方 向 为 项 目 管 理 与 投 作者简介 ： 林 鹏 （ １ ９ ７ ２－ ） 融资 、 绩效激励机制 。
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大型煤化工项目设计的精益化
［］
素 、 醋酸 、 甲醇 、 乙二醇 、 三聚氰胺 、 甲胺 、 二 甲胺 、ＤＭＦ 等 多 个 产 品 线 ， 东 方 不 亮 西 方 亮 ， 加上多年积累的优秀管理经验 ， 使华鲁恒升成了 国内煤化工行业的常青树 、 排头兵 。 多联产可实现物质和能量的高效利用 ， 建议 不单纯搞煤制天然气 ， 比如 ， 在保持前面工序共 ／ 用的前 提 下 ， 同 时 建 设 煤 制 甲 醇 、 ＭＴ Ｏ ＭＴ Ｐ、 ＭＴ Ｇ 或 ＭＴＡ 甚 至 煤 制 合 成 氨 尿 素 等 项 目 ， 实
图 １ 有形工业产品生产一般方程式
源自文库
国家发改委于 ２ ０ １ ０年９月提出了项目节能 评估与审查要求 ， 企业要以此为契机 ， 对项目可 能涉及的节能技术进行细致调研 ， 积极采用可靠 的新型节能技术 ， 而不只是将其看成多跑一个手 续 。 针对项目可行性研究报告 ， 企业和设计单位 一定要从节 能 降 耗 或 减 排 等 方 面 做 客 观 、 深 入 、 细致的论证 ， 做好环评 、 能评工作 ， 避免因前期 工作不扎实而给后续工作带来难以弥补的困难或 麻烦 。 节能降耗减排工作有利于企业 、 社会和子孙 后代 ， 在大型煤化工项目设计中 ， 要积极选用经 济可行的节能降耗减排技术 。 目前可以探讨或采 用的技术有 ： （ ） 提高循环水浓缩倍率 ， 探讨采用高浓缩 １ ６］ 、凝结水闭路 倍率 （ 的 循 环 水 技 术［ ５～６ 以 上 ） 循环技术 、 水网络集成优化技术 ； （ ） 循环水冷却塔设计时 ， 考虑利用循环水 ２ 回水的压力 ， 由水轮机驱动冷却塔螺旋桨 ； （ ） 地下循环水 、 消防水管网中全面采用立 ３ 体斜三 通 、 大 Ｒ 的 弯 头 ， 管 廊 上 直 角 拐 弯 处 ， 除非为了清洗方便 ， 采用斜三通 、 大 Ｒ 的弯头 ； （ ） 锅炉空气预热器 、 省煤器等采用高效热 ４ 管换热器 ；
［ ４］
、 节 地、
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化工设计通讯
第３ ９卷 （ ） 对初步设计完成时间 、 长周期设备请购 ９
（ ） 对锅炉 、 气化炉及其他工业炉进行升温 ５ 烘炉时 ， 采用甲醇 、 二甲醚 ， 不用柴油或兼用柴油 ； （ ） 选用完整的硫回收与尾气处理工艺 ， 在 ６ 粗硫磺 、 精硫磺 、 硫酸和二甲基亚砜等产品路线 上做好选择 ； （ ） 采用 能 量 回 收 与 梯 级 利 用 技 术 ， 用 余 ７ 热 、 余压 、 乏汽发电 ， 或低位能余热吸收制冷 ； ） 积极推广应用机泵变频调速 。 （ ８
３］ 。 应 ， 考虑进行融资租赁 、 合同能源管理 ［
（ ） 同开同停能合并成一个装置 （ 主项 ） 的尽 ６ 量合并 ， 避免因单纯满足防火规范要求而增大装 置间距离 ； （ ） 注重自然化 ， 按工艺流程需要布局各个 ７ 装置 ， 考虑利用物料的无动力自然流动 ， 避免物 料往返运输和无意义停留 ； （ ） 一个 园 区 的 火 炬 、 蒸 汽 站 等 集 中 布 局 ， ８ 统筹考虑 ； 电
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化工设计通讯 Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｇ ｇ ｇ
第３ ９ 卷第 ５ 期 ２ ０ １ ３年１ ０月
１ ２ １ ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｐ ｅ ｎ ＺＨＯ Ｕ Ｘ ｉ ａ Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｕ ｏ － ｇ ， ｇ ， ， （ １ ． Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｙ ａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ Ｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ７ ５， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ｇ ｇ ｙ ， ， ， ） ２ ． Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｙ ａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ Ａ ｎ ｕ ａ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｓ ｈ ｅ ｎ ｍ ｕ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ９ ３ １ ９ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｙ ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｆ ｕ ｌ ｌ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｇ ｇ ｐ ｊ ｙ ｙ ，ｍ ， ， ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｔ ｓ ｏ ｒ ａ ｄ ｏ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｅ ｓ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｐ ｇ ｇ ｇ ｙ ， ， ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ． ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｏ ｍ ｏ ｔ ｅ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ｇ ｐ ｐ ｊ
［ ５］
） 附近 有 电 厂 的 ， 积 极 探 讨 由 电 厂 直 供 （ ９ 。
３ 节能降耗减排
有形工业产 品 生 产 一 般 方 程 式 如 图 １ 所 示 ， 煤化工产品也是由相应资源 、 能源通过一系列物 理 、 化学变化生产出来的 。
资源 ＋ 能源 → 产 品 ＋ 副 产 品 ＋ 三 废 （ 废气 热污染＋声污染＋光污染＋粉尘污 ＋ 废液 ＋ 废 渣 ） ＋其他污染（ 染） ＋ 部分物料回收 ＋ 部分能量回收 ＋ 不便回收的能量
第５期
林 鹏 等 ： 大型 煤化工 项目 设计的 精益 化
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现多联产 。 内蒙古大唐国际克旗煤制天然气公司 ２ ０ １ ２年７ 月 ２ ８日打通流程生产出合格天然气 ／ 后，其２ ０ ０ ０ ｔ ｄ 甲醇调 峰 项 目 于 ２ ０ １ ２年９月获 内蒙古自治区经信委批复 ， 这是科学 、 合理的选 择和决策 。 １ ． ３ 煤化工企业 、 园区的再招商 可以考虑将空分 、 锅炉 、 给排水 、 维修与配 件服务等进行专业化外委配套建设 ， 就锅炉 、 气 化废渣资源化处理 、 硫回收 、 脱硫石膏精制 、 二 氧化碳净化利用等进行再招商 ， 对原料煤 、 石灰 石粉及 各 种 添 加 剂 等 探 讨 量 体 裁 衣 式 开 发 、 供
林 鹏１， 周 夏２， 刘 建 国１
Ｌ ｅ ａ ｎ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｌ ａ ｒ ｅ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ｇ ｇ ｊ
化相结合的技术 ， 煤热解实现煤炭分质梯次利用 的技术 ， 将煤焦油的深加工产物石脑油与甲醇耦 合生产烯烃产品 ， 也可探讨实施 。 １ ． ２ 一头两尾或一头多尾 ２ 山东华 鲁 恒 升 集 团 ， 煤 气 化 后 有 合 成 氨 尿