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鄂尔多斯经济

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深入完善创新体系 多方助力自主研发——内蒙古中煤蒙大新能源化

来源:《鄂尔多斯学研究》专刊2020年第 作者:甘宜汴 人气: 发布时间:2021-01-04
摘要:内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司(以下简称蒙大公司)是中国中煤能源股份有限公司所属的全资子公司,2012年5月9日注册成立,注册资本32亿元,项目概算总投资106.36亿元,厂区占地面积为197公顷。2013年3月30日开工建设,2015年4月30日主装置建成中交。2016
        内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司(以下简称蒙大公司)是中国中煤能源股份有限公司所属的全资子公司,2012年5月9日注册成立,注册资本32亿元,项目概算总投资106.36亿元,厂区占地面积为197公顷。2013年3月30日开工建设,2015年4月30日主装置建成中交。2016年4月15日开车一次成功,从甲醇投料到产出合格乙烯丙烯仅用23小时24分,创国内同类装置开车最好纪录。近年来,装置的主要经济技术指标处于同行业领先水平。该项目顺利建成投产,再次验证了中煤集团发展煤化工产业的能力,填补了鄂尔多斯市工业产品的空白。
        蒙大公司是以外购的甲醇为原料,最终生产出聚丙烯和聚乙烯产品。为积极应对国内原料价格高位运行的现状,蒙大公司通过节能降耗、降本增效、优化攻关、提高产品附加值、提升产品质量、降低生产过程安全环保隐患、降低劳动强度等一系列针对性举措,大力开展科技创新,经济效益显著提升,企业的装置能耗和物耗均处于国内领先水平。
        2017年蒙大公司在通过国家高新技术企业认定后,逐年增大企业科技创新投入,目前公司主要经济技术指标双烯甲醇单耗2.93t左右,较2016年降低0.2左右。蒙大公司利用外购的180万吨甲醇,年生产30万吨聚乙烯、30万吨聚丙烯以及碳四、碳五等其他副产品。在2018年和2019年分别实现销售收入63.38亿元和56.42亿元,产品销售情况良好,实现了产销平衡。
        一、创新体系不断完善、生产效能极大提高
      (一)科研投入持续加码、生产效能显著提升
        近年来,蒙大公司不断加大企业研发投入:2017年投入15140万元,2018年投入19115万元,2019年投入15505万元,三年研发投入总计达到49761万元。蒙大公司在生产过程开展节能降耗研究,降低生产中的能耗和物耗,降低双烯甲醇单耗,提高了主产品收率;开展双聚产品差异化以提高产品附加值,提升了企业抗市场风险能力;通过开展安全、环保新技术研究和应用,消除大量安全环保隐患,保证了企业安全、绿色生产;通过开展企业信息化、智能化研究,降低人员劳动强度,提高生产效率,助力企业安全稳定运行。
      (二)创新平台作用突出、集体攻关成绩显著
        为充分激发广大职工创新的潜能和活力,推动公司创新活动深入开展,营造全员创新的浓厚氛围,蒙大公司先后成立了9个职工创新工作室和23个技术攻关小组。各职工创新工作室紧紧围绕年度创新工作目标,联合技术攻关小组,积极开展生产技术瓶颈攻关。经过努力,企业实现了生产装置运行稳定,各项经济技术指标稳步向好;大机组在线监控系统实施效果明显,主要机组实现长周期稳定运行;三维可视化智能巡检项目确定整体技术方案,为化工装置巡检提供全新技术路线。同时,公司还积极开展师带徒活动,为企业创新发展培养人才。
        2019年蒙大公司成立公司研发中心,主要开展新产品开发和新技术新材料应用等工作,以提高公司产品的附加值和企业的竞争力。
      (三)产学研合作深化、制度保障持续发力
        蒙大公司秉承“走出去、请进来”的理念,积极与清华大学、北京化工大学、内蒙古大学、中科院大连化物所、陶氏杜邦等各大科研院校、知名企业以及下游终端客户开展技术交流,及时了解行业最新动态,学习先进管理经验,拓宽创新思路和方法,用先进的技术和创新的思维指导创新工作有序开展。与清华大学合作研究煤化工智能制造标准体系;与内蒙古大学化工学院联合成立校企合作基地,并签订战略合作协议;与中科院大连化物所联合研究DMTO装置催化剂预积碳技术。
        蒙大公司不断完善公司科技创新体系,先后制定了《科技工作管理办法》《技术进步奖励办法》《科技项目管理办法》等多项与科技创新相关的管理制度,同时不断加大科技创新成果奖励力度。2017年以来,蒙大公司每年召开科技大会,部署年度科技创新工作,并对公司技术进步奖项目和人员进行奖励。先后颁发技术进步奖138项、管理创新奖15项,奖励金额143.3万元;奖励五小发明18项,奖励金额5万元,激发了广大职工的创新热情。
        二、创新研发成果斐然、自主研发实绩突出
        蒙大公司自开车运行以来,通过自主研发解决了多项生产技术瓶颈,企业的经济技术指标逐年提升,有力保证了企业的高质量发展。
     (一)碳四加氢装置丁烯-1扩产工艺改进项目
        由于在碳四加氢过程中会发生异构、过度加氢等一系列副反应,从而导致碳四加氢过程中的目标产品1-丁烯的收率很低,且装置的波动性比较大,加大了员工的劳动强度。
        蒙大公司组织相关技术人员组成技术攻关小组,通过一系列的研究,最终发现使用抑制剂可以调节催化剂的活性和选择性,最终使装置1-丁烯的产量由1.70吨/小时提高至3.10吨/小时。
        目前此项成果已经成功应用在蒙大公司碳四装置中,每年可增产丁烯-1约1.12万吨,经济效益显著。
     (二)DMTO装置提高双烯收率项目
        提高DMTO装置双烯收率可以有效提升公司的经济效益,增强DMTO装置的竞争力。蒙大公司组织相关技术人员,先后研究DMTO反应器反应藏量、反应温度、反应压力、催化剂循环量、定碳、水醇比、生产负荷、浓缩水回炼等条件对双烯收率的影响,最终确定了最佳的操作条件。公司还与正大公司合作,先后实现了正大(改进型)催化剂、正大三代催化剂的工业应用,与新兴能源合作实现了DMTO催化剂预结碳技术的工业应用,同时积极开展E/P研究,通过采用相关技术,使E/P由1.013降至0.987,在不提高双烯甲醇单耗的前提下,提高了丙烯的产量,实现了全厂物料平衡,提高了装置的经济效益。自装置投产以来,双烯甲醇单耗稳步降低,按照每年生产60万吨双烯计算,可节省甲醇12.24万吨/年,极大提高了公司的经济效益,增强了公司在甲醇制烯烃行业的竞争力。
      (三)烯烃分离装置甲烷氢深冷回收项目
        在烯烃分离装置中采用丙烷洗技术,不需要设置乙烯制冷压缩机,减少装置的投资,是目前甲醇制烯烃装置中采用的主要技术。但丙烷洗技术也存在丙烷回收率低的难题,大量丙烷随着燃料气进入燃料气管网,会造成丙烷损失。蒙大公司联合相关技术公司共同研究使用膨胀制冷技术,在低能耗、绿色环保的前提下实现了丙烷的高效回收,燃料气中丙烷含量由5.3%(v)降低到0.2%(v),丙烷回收率达到96%,回收丙烷0.6t/h,每年回收丙烷约4800吨。
      (四)DMTO浓缩水油水破乳分离技术开发及应用
        DMTO装置浓缩水回收的浓缩水,需要循环回反应器进行利用。由于浓缩水中含有一定量的油类物质,在进入反应器之前容易在反应器进料分布器上结焦,堵塞分布器,严重时会导致装置停车。
        蒙大公司与相关公司合作研究开发出一种纤维膜滤芯,最终实现浓缩水中的油水分离,解决了上述堵塞难题,同时还实现了浓缩水中的氧化物和油分类利用,实现效益最大化。
      (五)DMTO装置急冷水过滤器改造
        在正常生产过程中,部分催化剂会进入到急冷水系统,而由于急冷水中含有一定量的油类物质,就会造成急冷水过滤器快速堵塞且再生困难,使得催化剂无法从急冷水系统中去除,导致水中的催化剂不断积累,严重堵塞系统中的设备、仪表、阀门等,最终导致装置被迫停车。
蒙大公司联合相关技术公司共同研究制定了化学药剂+过滤的技术方案。使用药剂使催化剂聚结、油类物质分散,最终去除了急冷水中的催化剂,急冷水中悬浮物由396ppm降低至174ppm,急冷水空冷器运行周期由25天延长至35天,净化水冷却器运行周期由70天延长至120天。由此,DMTO装置急冷水系统运行稳定,系统堵塞稳定明显减轻,大大减少设备清洗过程中的施工量,减少了装置检维修作业和安全风险,有效保证了装置安稳长满优运行。
        三、合理规划未来发展,综合利用效益可期
        蒙大公司未来发展规划主要面向副产品综合利用、生产高附加值产品等方面。
      (一)副产品综合利用方面
        蒙大公司副产剩余的碳四和混合碳五产品,如果直接对外销售,产品的经济价值相对较低。而通过副产品综合利用项目生产出高附加值产品,就可以更好地提升公司的经济效益。
        蒙大公司的副产品综合利用项目计划通过新建OCU装置和聚丙烯装置,将公司副产的剩余碳四和混合碳五产品加工生产聚丙烯产品,同时对现有DMTO和烯烃分离装置进行扩能改造,提高装置的产能和经济效益。项目的主要建设内容包括:新建20万吨/年聚丙烯装置及11万吨/年OCU装置、对配套的总图、储运、公用工程及辅助生产设施等进行适应性改造。项目总投资约15亿元。
      (二)超高分子量聚乙烯方面
        超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优良的生物相溶性,作为生物医用材料已成功应用于人工髋关节的髋臼、人工膝关节的衬垫以及组织支架、输血泵等方面;以板材为基础,UHMWPE经切削加工可制成厚度在1mm以下的薄膜,可以用于医疗器械、鼠标脚垫、煤仓底垫,也可用作食品和药品的包装材料等;UHMWPE管材可输送固体、液体、气体三态物质的高性能工程塑料管材;在斗式提升机中,UHMWPE作为进料口、出料口的内衬板、接料挡板,可有效降低物料对机筒的磨损、降低物料破碎率。在刮板输送机中,UHMWPE作为塑料刮板、托轮、耐磨导轨条以及机壳的耐磨衬板,可以提高设备的综合性能;UHMWPE可以加工成各种各样的齿轮、轴套、轴瓦、滚轮等,提高制品的使用性能、安全性能,降低成本;UHMWPE可用作纺机中受力极大的部件;UHMWPE纤维在安全防护、坦克装甲、防弹衣、防弹背心、头盔、可抵御炸弹的容器、轻型车辆、航空航天、缆绳中具有广泛应用。
        超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有较高的经济附加值,同时技术要求也很高,蒙大公司计划与上海有机所和中石化上海工程公司等国内外科研院所共同开发此项技术,并建成生产装置。
      (三)聚烯烃弹性体
        聚烯烃弹性体(Polyolefinelastomer)简称POE,这种弹性体具有一定的结晶度,相对分子量非常窄,密度较低。因特殊的分子结构,POE具有良好的流变性能、力学性能、抗紫外线性能,低温韧性好,还和聚烯烃具有较好的亲和性,用途广泛。
        POE能够用于PP的增韧改性PP/PE回料性能的改善,PA尼龙等的增韧及相容剂,EVA挤出软管改性及并用发泡,色母或填充母粒,生产热熔胶、电缆护套料、膜类等。目前,在汽车零部件、电线电缆、家居用品、玩具、机械工具、娱乐和运动用品、鞋底、热熔胶、密封件等领域被广泛应用。POE的应用极大冲击了传统的橡胶、塑料材料,因此受到了学术界与工业界的广泛关注。POE产品附加值较高,装置经济性能显著。
        目前,聚烯烃弹性体生产技术主要由陶氏化学、三井化学、埃克森美孚和LG公司掌握,国内还没有厂家生产聚烯烃弹性体,所用的聚烯烃弹性体产品全部依赖进口。蒙大公司计划与浙江大学、中科院化学所、中国石化北京化工研究院等共同合作,开展POE生产技术的研究,努力提高乙烯下游产品的附加值。
        四、创新研发成果斐然、公司荣誉硕果累累
        蒙大公司自成立以来,通过成立创新创业专项资金、制定多项创新研发制度、打造内部创新创业空间、鼓励员工进行创新、主动对接外部智慧资源、完善创新研发体系等,增强了企业研发实力,取得了一系列创新成果,加快了企业产品升级。蒙大公司申报专利近50项,其中33项已经被国家专利局受理,包含3项发明专利在内的16项专利已获得国家专利。
        此外,蒙大公司的《碳四加氢装置丁烯-1扩产工艺改进项目》和《DMTO装置提高双烯收率项目》科技成果分别荣获2018年度内蒙古石化协会科技进步一等奖和二等奖;《DMTO工艺甲醇单耗研究与应用》和《智能工厂建设与应用》分别荣获中煤集团公司2018年科学技术进步一等奖和二等奖;《创新引领的煤化工智能工厂建设管理》成果荣获中国石油和化学工业联合会、中国化工企业管理协会2018年管理创新一等奖;蒙大公司在2018年,获批国家工信部和财政部“智能制造新模式应用项目”、工信部“智能制造试点示范项目”“人工智能应用试点示范项目”和内蒙古自治区智能制造试点示范项目。
        蒙大公司荣获了2016年度中煤集团公司“转型升级先进企业”荣誉称号;在2017年,被认定为“国家高新技术企业”。在2019年,被清华管理评论评为“2018年度十大管理模式创新领先企业”之一,被中国石油和化学工业联合会、中国化工企业管理协会评为2018年中国石化500强企业第176名。
        习近平总书记说:具有自主知识产权的核心技术,是企业的“命门”所在。企业必须在核心技术上不断实现突破,掌握更多具有自主知识产权的关键技术,掌控产业发展主导权。中煤蒙大公司紧紧围绕专精专长,在市场竞争中不断更新自己的核心技术,是集企业精神、创新精神、工匠精神于一体的新时代企业典范。


        作者:鄂尔多斯市委党校资料中心主任,鄂尔多斯学研究会常务理事
 
责任编辑:甘宜汴