在陜西省渭南市華州區(qū)精細工業(yè)園區(qū)，坐落著一家集煤化工、磷化工、精細化工為一體的老國企——陜西陜化煤化工集團有限公司(以下稱“陜化公司”)。隨著現(xiàn)代煤化工技術(shù)不斷發(fā)展，陜化公司過去的合成氨生產(chǎn)工藝技術(shù)逐漸與新型技術(shù)要求不相適應(yīng)，噸合成氨綜合能耗一度居高不下。

據(jù)介紹，合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，但合成氨行業(yè)是一個高耗能產(chǎn)業(yè)，碳排放量普遍較大。對企業(yè)而言，降本增效至關(guān)重要，必須以穩(wěn)產(chǎn)促高產(chǎn)、以提效促節(jié)能。為了實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，合成氨裝置的能效提升成為陜化公司突破自身瓶頸的關(guān)鍵之舉。

一只水桶能盛多少水，取決于最短的那塊木板。要想進一步釋放合成氨的效能，必須精準(zhǔn)找到短板所在。陜化公司在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，低溫甲醇洗T-1601洗滌塔在高負荷下存在溫度高、塔壓差大、輕微液泛等現(xiàn)象，有時還會造成二氧化碳產(chǎn)品氣中硫含量超標(biāo)，導(dǎo)致合成氨、尿素系統(tǒng)很難有提升空間。

據(jù)介紹，低溫甲醇洗是合成氨生產(chǎn)中最主要的凈化單元，T-1601塔是低溫甲醇洗工段的核心設(shè)備。“通過專業(yè)團隊對整個生產(chǎn)系統(tǒng)進行標(biāo)定，我們發(fā)現(xiàn)T-1601塔就是制約系統(tǒng)安全高效和高負荷運行的主要問題。”陜化公司副總工程師樊小明說。

找準(zhǔn)短板，還需要對癥施策，陜化公司決定量身定做新塔盤。安全問題如何解決，塔盤采用什么形式、什么材質(zhì)，開孔率確定多少為宜……一系列問題擺在眼前。陜化公司組織多次實地考察交流，制造商根據(jù)所提條件重新對塔盤進行設(shè)計。

經(jīng)過深思熟慮，陜化公司決定利用合成氨系統(tǒng)年度大修之際對設(shè)備進行更換。由于T-1601塔在使用過程中容易沉積硫化亞鐵，硫化亞鐵與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)容易引發(fā)著火。為確保萬無一失，工藝處理方案經(jīng)過了反復(fù)討論推演。歷時10余天作業(yè)后，對全部塔盤進行更換。

據(jù)陜化公司科技發(fā)展部部長邊利利介紹，新塔盤的適配性很高，更換后入塔氣量穩(wěn)定提升10%以上。陜化公司還不斷進行技術(shù)攻堅，優(yōu)化系統(tǒng)運行，實施降低各類消耗措施，在提高入爐煤漿濃度和工藝氣有效氣組分上狠下功夫。“目前，氣化煤漿濃度已穩(wěn)定在63.8%以上，工藝氣有效氣組分達到83%左右，合成氨系統(tǒng)的綜合能耗被不斷刷新。”陜化公司氣化分廠廠長郗鋒濤說。

邊利利說，自2022年7月份系統(tǒng)檢修恢復(fù)開車以來，T-1601塔壓差降低，各層塔盤液位穩(wěn)定，塔內(nèi)各溫度點和以前相比均有所下降，凈化后工藝氣指標(biāo)穩(wěn)定。據(jù)測算，本次改造優(yōu)化后每年可提升效益1.4億元以上。“目前，公司每噸合成氨的綜合能耗為1.19噸標(biāo)準(zhǔn)煤，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。”陜化公司黨委書記、董事長屈戰(zhàn)成說。

近年來，公司對標(biāo)一流企業(yè)，經(jīng)過200余項技改舉措，多項消耗值已躍居同行前列，公司年可節(jié)約4萬余噸標(biāo)準(zhǔn)煤。預(yù)計到2023年底，可實現(xiàn)年節(jié)約7萬余噸標(biāo)準(zhǔn)煤、碳減排20余萬噸。

鍋爐爐渣含碳量降低了3.2%，實現(xiàn)節(jié)煤率2%以上；自主研發(fā)的氣化煤漿提濃改造，讓煤氣化能耗下降了5%……一組組新數(shù)據(jù)意味著陜化公司節(jié)能降耗、減污降碳工作取得了突破性進展，高產(chǎn)低耗已成為常態(tài)，為綠色低碳發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。“降本增效是企業(yè)生存和發(fā)展的重要法寶。”屈戰(zhàn)成說，陜化公司將本著“向系統(tǒng)要效益”的原則，從源頭降低能源消耗，到過程管控挖潛增效，爭取在規(guī)模、效益等方面取得更大進步。