“天福模式”背后的喜与忧
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“天福模式”背后的喜与忧

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字体: 发布时间:2015-01-12 12:35:00 打印本页 关闭本页   

撰文/本刊记者 彭雅 摄影/本刊记者 邓泽见

贵州省福泉市,古称且兰国,迄今已有2000多年悠久历史,是贵州开拓较早的地方。

进入二十一世纪,福泉的开拓史再谱新章——由瓮福(集团)有限责任公司(以下简称瓮福集团)建设运营的全国最大磷化工业基地在此建成投产,并形成以磷化工为龙头,煤炭、冶金、建材、包装、农产品加工等多行业的工业体系。

其中,由瓮福集团下属全资子公司贵州天福化工有限责任公司(以下简称天福公司)建设的年产30万吨合成氨、15万吨二甲醚项目,是贵州省第一个充分发挥丰富的磷、煤、水资源综合优势,并将资源优势转化为产业优势与经济优势的大型现代煤化工项目;也是贵州省第一个采用壳牌煤气化技术的循环经济型磷煤化工生态型工业试点项目。

2012年由试生产转入全面生产经营,到2013年安全环保、节能降耗、企业产值等全面实现开门红,天福公司成为贵州走新型工业化道路的一个典型代表,这在以江南煤海著称的贵州,尤其具有示范意义。

本刊记者日前深入天福公司采访后发现,在全国大多数煤化工企业陷入经营困境的情况下,天福公司能逆势突围绝非偶然,天福模式的背后既有独门秘笈,也有产业发展的现实隐忧。

 

石油焦传奇

深秋,福泉马场坪周围的远山已被金黄染遍,天福公司厂区行政大楼前的大幅标语牌却颜色艳丽、格外醒目,写有2014年生产经营任务:产品产量50万吨,实现产值13.5亿元的一排大字尤其清晰。

截至目前,今年已完成了41万吨的产量,还有65天的时间,我们正加足马力生产,力争突破设计产能。1023日,天福公司副总工程师、生产部经理陈忠阳在接受本刊记者采访时信心十足。

天福人的底气来自他们攻坚克难的建设历程。在天福公司,本刊记者听得最多的,也是天福人最引以自豪的,是一个关于石油焦的故事。

2010126日,由赤天化集团与瓮福集团联合出资设立贵州天福化工有限责任公司(目前已成为瓮福集团的全资子公司)。建设初期,公司就大胆引入代表世界一流煤气化技术的荷兰壳牌煤化工装置。

现代煤化工技术主要分为水煤浆气流床气化和干粉煤气流床气化,前者要求原料煤含灰量较低、成浆性好、还原性气氛下的灰熔点低于1300,后者的灰熔点可低于1500,且对原料煤的适应性更广。贵州煤炭资源丰富,但地质条件复杂,有些矿井一个煤层就有3个煤种,煤层薄,出现即使是同一矿洞的煤,煤质也经常波动的情况,且大部分煤是国内外公认的利用难题的高灰熔点、高灰分煤。因此,我们当时选用了采用干粉煤技术的荷兰壳牌煤化工装置。陈忠阳介绍,但当时这种装置在国内总共只有10余台,西南地区仅3台,实际运行效果到底怎样,谁的心里都没有谱。

果然,设备在试运行一开始就遇上了难题,用天福公司煤气化车间副主任杨锦成的话说,最初的原始开车,非常痛苦。

煤化工装置的原始开车,就是对设备进行点燃试运。点火就出了问题,怎么都点不燃,连烧了7次。杨锦成回忆,点火分为三步,第一步是用液化气引燃,第二步是用柴油点燃,第三步是投煤运转,每开一次车的成本就要上百万,更重要是影响士气,这是贵州的第一套现代煤化工大型项目,大家都捏着一把汗。

后来我们决定放弃荷兰人给出的点火配比标准,重新配置点火所需要的柴油量和氧气量,并加入氮气保护功能,最终点火成功。杨锦成说,20101219日,装置终于开始正式建成试车,但新的难题紧接着又来了。天福的原料煤是混煤,是将来自全省不同矿区、不同性质的原煤掺混在一起,加之贵州的煤质灰分含量高,使得壳牌装置难以适应这样的原料,经常引起气化炉堵灰、堵渣,连续多月,设备负荷率最高只能达到78%左右,而且设备磨损严重,停车现象频繁发生。停一次车,就会损失几百万的产值。

  相比原始开车时的点火遇阻,装置产能无法正常发挥更是一个让所有人头痛的巨大难题。天福公司的技术研发团队艰苦探寻,终于提出了原混煤与石油焦掺烧的方法。

石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后,重质油再经热裂的过程,转化而成的产品,主要用于制石墨、冶炼等工业。运用于煤化工原料掺烧,还没有过先例。但天福的研发团队认为,这种材料加入原料煤中,可以有效控制灰分,是最优方案。杨锦成对当时的情景仍记忆犹新,他说虽然进行了各种论证,也制定了多套应急预案,但一旦把石油焦投下去,面临的最大风险是壳牌装置的核心部分——气化炉可能被烧毁,那可是价值好几个亿的设备。

这时,公司领导发了话,让我们放心大胆地投,坏了他负责捡底!这种气魄鼓舞了我们,大家都振奋精神全力以赴。杨锦成说,结果效果出奇地好,从20125月开始探索煤焦掺烧技术,负荷率从78%提升到85%,直到2012819日,首次实现100%满负荷稳定生产,之后又提高至103%;入炉煤灰分由原来的25%降低到14%;每天的产量同比增加了500多吨,每天的原料煤消耗同比降低了160余吨。同时,还创造了国内壳牌煤化工装置从试车到稳定运行的最短时间纪录。

在煤质波动的条件下,实现煤化工装置满负荷、稳定、长周期生产,更是几乎不可能完成的任务。天福通过对壳牌气化技术的消化吸收,发明创新了煤焦掺烧技术,目前已获得国内发明专利和PCT专利申请,克服了贵州因地质条件导致煤矿煤质不稳定问题,为贵州煤延长产业链积累了经验,也为贵州发展大型煤化工探索出一条可鉴之路。陈忠阳表示。

天福全景

 

扭亏为盈的华丽转身

煤焦掺烧技术运用之前,天福公司曾经连续8个月停车,2011年出现上亿元亏损。但到20121126日,天福公司全年共产合成氨19.86万吨,甲醇7.34万吨,首次提前完成全年生产经营目标,并连续3个月实现赢利,真正出现了正现金流。陈忠阳告诉本刊记者,此后天福公司快速的进入了良性的发展轨道。

3年来,煤气化装置长周期运行连续突破100天、150天、200天,最高实现231天长周期高负荷连续运行的较好记录。荣获2013年度壳牌煤气化最佳运行奖。合成氨产量从2011年的14.02万吨提升到201330.43万吨;甲醇产量从2011年的4.71万吨提升到2013年的18.26万吨;二甲醚产量从2011年的3.91万吨提升到2013年的8.26万吨。

天福年产30万吨合成氨投产以来,除满足瓮福集团化工公司需求外,余量外销至川渝、云南、湛江、上海乃至出口。年产20万吨的甲醇,可产精甲醇或清洁能源二甲醚。二甲醚可替代石油液化气,天福化工每年生产15万吨二甲醚,是目前贵州省内二甲醚产量最大的企业。陈忠阳介绍。

天福公司党群工作部部长王江陵告诉本刊记者,除自创的煤焦掺烧技术外,天福的煤化工人才团队还设计了世界上唯一的一套一头两尾的低温甲醇洗流程,实现了从设计到装置建设在同规模中用时最短、投资最省,化工投料打通流程时间最短、试运行期间生产连续运行周期最长等一系列国内第一;在粉煤加压气化技术的消化和吸收创新上也取得了很多的成果。其中,磨煤系统气体布置设计获得了贵州省金点子二等奖。正在继续进行的石油焦与贵州煤最佳配比的研究,以及以石油焦为原料生产合成气的研究,正顺利推进。

 

磷煤耦合共生

成功实现磷煤的耦合共生、打造循环经济产业链,也是天福模式的一大亮点。

天福公司年产30万吨合成氨,主要供给瓮福磷肥厂生产加工磷肥,在我们的项目投产前,瓮福化工公司(磷肥厂)都是外购合成氨,粗略估算,现在每年仅运费就节约了2亿元。此外,天福还对西南地区的合成氨市场起到了平衡稳定作用。陈忠阳告诉本刊记者,2011年,天福公司停车期间,整个西南的合成氨价格就涨了好几百元。

目前,天福煤化工氨醇工艺气净化过程中副产的硫化氢气体,也通过管道分送瓮福集团化工公司生产硫酸、贵州兴发化工有限公司生产二甲基亚砜。二氧化碳气体管道送化工公司生产硫铵。为进一步保护好环境,做好碳减排,还准备投资年产5万吨的工业级二氧化碳项目,供下游碳酸钡行业作原料。

此外,灰渣年产量约20万吨,全部销售给周边水泥厂,实现梯级利用;热蒸汽已成为福泉马场坪工业园区供热中心;热电装置通过国内先进的氨法脱硫技术,烟气实现达标排放,并直接输送硫铵料浆给化肥厂生产硫酸铵肥料。王江陵说,天福公司在产能、消耗、循环经济、技术创新等方面取得的成绩,标志着公司已消化、吸收、创新了世界最先进的气化、净化、合成技术,并实现了煤资源的综合开发利用,达到了节能减排增效的目的。这意味着贵州煤炭资源优势转化成经济优势的四个一体化的煤电化已达国内领先水平,磷、煤化工产业在贵州实现了健康的耦合共生,为煤电磷一体化发展夯实了基础

 

二甲醚市场之困

严格来说,合成氨和甲醇都属于传统煤化工的基础产品,而这一市场目前全面处于产能过剩的状况。现代煤化工企业未来的稳定发展并壮大,必须积极延伸甲醇下游产品链,着力生产新型煤化工产品,这在富煤缺油缺气的贵州尤其具有现实意义。天福公司销售部经理徐光华告诉本刊记者,该公司的二甲醚产品就属于附加值较高的新型煤化工产品,其可燃性好,燃烧过程中无残渣、黑烟,价格也比柴油、汽油、天然气等便宜。但作为目前贵州省内二甲醚产量最大的企业,在贵州的市场占有率仅为30%

据介绍,二甲醚既是环保型的民用和工业用清洁燃料,也是新型的基础化工原料。二甲醚用作燃料替代LPG被市场看好,被誉为二十一世纪的新能源。作为甲醇的衍生产品,1.4吨甲醇可制1吨二甲醚,因此天福公司年产20吨甲醇,可合成15万吨二甲醚,但这些二甲醚每年在贵州的销量只有四、五万吨,其余均销往外省。徐光华表示。

二甲醚具备环保、安全、经济、节能等显著优势。徐光华指出,二甲醚燃烧后,只产生二氧化碳和水,比燃烧后还会产生甲烷气体的天然气都还环保;二甲醚的热能达到1400大卡左右,比天然气、液化气更高更节能;价格的优势更为明显,同等容量的15公斤气瓶,一瓶液化气的价格是120元至130元左右,而一瓶二甲醚只需要100元。

除了民用,二甲醚在工业上的应用更为广泛。如可作为城镇小锅炉的替代燃料,可减少50%以上的温室气体排放量,且锅炉出力、正平衡效率、平均热效率等效能指标,都符合国家低碳经济标准;还可取代乙炔、丙烷用于金属焊接切割,目前一吨乙炔的价格约为1.2万元,一吨二甲醚仅为40005000元,整整节约了一半多费用,效果也更好,焊接切割的金属切口就如刀切豆腐,无需打磨非常光滑。徐光华介绍。

行业标准、产业政策滞后,受到燃气市场挤压,不良商贩为降低成本将液化石油气与二甲醚掺混造成负面影响等,都是二甲醚市场长期处于低迷状态的主要原因。徐光华一言蔽之。

据了解,天福公司为提高二甲醚市场认知度,扩大其销售半径,完全打破了产业发展常规,没有行业标准,我们就先申报企业标准,最后又上升为行业标准;没有二甲醚容器、灶具生产标准,我们又与国内的灶具生产厂商一起制定标准;没有市场进入许可资质,我们又积极向主管部门提出申请,终于获得了贵州燃气市场的许可支持;天福公司还承担了省科技厅《二甲醚燃气燃烧器研究和开发》的工业攻关项目工作。此外,我们还主动投入20万进行贵州大学二甲醚锅炉改造,又投入20多万对贵州师范大学的蒸饭机进行改造等。徐光华说,产业发展遇阻,他们就反其道行之,和经销商一起做市场,目前天福公司建立了独创的二甲醚产、供、销、应用四位一体的产业圈应用体系,其实这完全是被逼出来的。徐光华坦言。

王江陵告诉本刊记者,截至2013315日,天福公司共申请专利40件,其中12件发明专利、28件实用新型专利,1件发明专利授权,16件实用新型专利授权。特别是二甲醚产品开发中,拥有二甲醚纯烧专利9项,包括一个发明专利。

二甲醚市场如能彻底本地化,既解决贵州能源需求,又惠及民生。同时制造企业能在营销环节取得合理利润,使得煤化工产业的发展更加健康。徐光华表示,希望各级政府在二甲醚市场给予进一步扶持和帮助。如出台省级政策助推工业锅炉的示范性改造,为环保、小城镇建设、贫困县城镇建设用气提供政策性补贴,并在全省布局与规划建设二甲醚气库和充装站用地等。

 

微笑曲线的秘密

天福公司遇到的二甲醚市场困境,也是新型煤化工在贵州发展之路上的一个缩影。

天福处于煤化工产业链中端,属双向敞口企业。公司既面临液氨余量外销、甲醇和二甲醚关键销售收入的市场风险,即产品价格下跌风险;也面临关键原料(无煤资源)采购成本的市场风险,即原料价格上涨风险。用微笑曲线来诠释,企业的发展要向两端(研发、营销)延伸拓展利润空间。陈忠阳指出,低成本的制造战略已无法让身处产业链中端的企业变得卓越。如何规避、转移、分散现货市场价格波动的风险,如何锁定成本、锁定利润,并向高新技术和高利润产业进军,正是天福在当前调结构促转型中需要认真思考的问题。

甲醇是碳氢化合物,可制汽油、聚甲氧基二甲醚、丙烯、烯烃、芳烃、二甲叔丁基醚等,有很多文章可做。卖一吨二甲醚,要比卖一吨甲醇多200元,而卖一吨芳烃(汽油),则比卖一吨甲醇要多1000元。陈忠阳告诉本刊记者,天福公司获得了贵州省人才工作领导小组授予的贵州省煤化工人才基地称号,并投资1200万元建设了一套省内领先的中央化验室,在煤化工研发力量上具备一定的实力。  

据悉,目前天福公司年产1万吨的国V标准的93号甲醇制汽油中试项目,在技改调试中;聚甲氧基二甲醚、聚酯等项目的项目建议书编制完成;瓮福集团煤化工产业10年发展顶层设计与战略规划也正在调研和设计中。

“但是,积极拓展有机精细化工和高端材料领域,生产适销对路的高附加值特色新产品,抢占市场制高点,天福必须得到来自政府层面的更多政策及资金支持,这一点毋庸置疑。”陈忠阳说。

现代煤化工实现自动化生产,监控室是运转核心

二甲醚用作贵州大学食堂燃料,火力十足。

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