關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

項目名稱:30萬噸/年焦油加工項目國產(chǎn)化_

申報單位:山西焦化集團有限公司

主要完成人:衛(wèi)正義  張增旭  潘則孝  柴高貴  李書文  

張國富  秦三保

主要完成單位：山西焦化股份有限公司焦化三廠

所屬國民經(jīng)濟行業(yè)：C類型

任務(wù)來源:省、市、自治區(qū)計劃

項目起止時間:2005年10月-2009年9月

項目簡介: 30萬噸焦油加工項目是山西焦化集團公司建設(shè)的國內(nèi)首家單套能力達(dá)到30萬噸/年的焦油加工裝置，項目分兩期建設(shè)，第一期建設(shè)包括煤焦油預(yù)處理、焦油蒸餾、餾份洗滌、萘蒸餾、精酚、改質(zhì)瀝青、軟質(zhì)炭黑裝置、公用工程裝置等裝置，該項目是我公司“十五”期間投資建設(shè)的重點技術(shù)改造項目，是國家第六批國債專項資金項目，是山西省的重點調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)項目之一。

其中30萬噸/年焦油蒸餾裝置為我國首套引進的單套加工能力最大的大型煤焦油加工裝置，焦油蒸餾工藝采用法國IRH公司設(shè)計的帶有瀝青循環(huán)和重油循環(huán)的常減壓蒸餾工藝，導(dǎo)熱油循環(huán)吸熱和放熱的節(jié)能技術(shù)、放散回收焚燒系統(tǒng)實現(xiàn)無污染排放。裝置共分為兩個系統(tǒng)、9個單元，焦油予蒸餾部分為常壓蒸餾包括脫水、初餾、急冷、中和、導(dǎo)熱油系統(tǒng)，精餾為減壓蒸餾，包括減壓餾分塔和洗油塔。項目全部采用DCS和PLC系統(tǒng)對工藝過程進行控制管理，生產(chǎn)全過程工藝參數(shù)均在微機上進行顯示、調(diào)節(jié)、報警、聯(lián)鎖和累積，形成了遠(yuǎn)程操作、現(xiàn)場巡檢、無紙上報的信息傳遞平臺。

項目于2005年9月28日投料試生產(chǎn)，至2005年11月底，7套裝置先后一次開車成功，生產(chǎn)出17種21個品級的合格產(chǎn)品，其中有6種產(chǎn)品達(dá)國家優(yōu)等品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，基本達(dá)到生產(chǎn)要求。但系統(tǒng)開車以后也暴露出由于主要設(shè)備瀝青循環(huán)泵、瀝青輸送泵、重油循環(huán)泵、導(dǎo)熱油循環(huán)泵、急冷塔、中和塔、塔填料均為國外進口設(shè)備備件價格昂貴、到貨周期長，部分設(shè)備檢修頻次高，甚至部分設(shè)備不具備工藝使用條件（重油循環(huán)泵），工藝指標(biāo)偏離實際生產(chǎn)等現(xiàn)象，本項目就是針對焦油加工過程中存在的技術(shù)問題進行研究，達(dá)到一是備件國產(chǎn)化，采用國內(nèi)設(shè)計適合于本裝置的設(shè)備，國產(chǎn)化進口設(shè)備，降低檢修成本；二是針對工藝指標(biāo)，設(shè)備設(shè)計不合理部分進行了修訂和改造，實現(xiàn)對國外技術(shù)的吸收和創(chuàng)新。

立項背景、科技內(nèi)容、特點及應(yīng)用推廣情況：

30萬噸焦油蒸餾系統(tǒng)開車實現(xiàn)了一次性開車成功，并通過竣工驗收，從工藝系統(tǒng)中雖然達(dá)到了滿負(fù)荷運行的條件，但也暴露出一些技術(shù)難題表現(xiàn)在：一是設(shè)備備件價格昂貴、且到貨周期長，瀝青循環(huán)泵的備件價格與國內(nèi)相比達(dá)到6倍以上，到貨周期在半年以上，不能滿足生產(chǎn)要求，如瀝青循環(huán)泵；二是設(shè)備選型存在缺陷，如重油循環(huán)泵采用屏蔽泵，但對于餾分塔使用填料，且在重油循環(huán)過程中產(chǎn)生聚合物，容易造成屏蔽泵頻繁故障；三是餾分塔的重油循環(huán)入口的分布器設(shè)計不合理，造成餾分塔沖刷、腐蝕嚴(yán)重；四是工藝設(shè)計缺陷造成餾分塔填料腐蝕和損壞嚴(yán)重，如餾分塔最下部填料；五是工藝指標(biāo)偏離嚴(yán)重，設(shè)計的工藝指標(biāo)偏離操作指標(biāo)較遠(yuǎn)，如餾分塔的各產(chǎn)品采出的溫度指標(biāo)；六是設(shè)計與實際操作存在脫離現(xiàn)象，造成系統(tǒng)頻繁停車，不能長周期連續(xù)運行，如瀝青循環(huán)如塔的噴嘴頻繁由于管式爐結(jié)焦而堵塞；以上突出的工藝、設(shè)備等技術(shù)難題嚴(yán)重影響了引進焦油加工裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行，因此必須對引進裝置在結(jié)合國內(nèi)技術(shù)上進行國產(chǎn)化，適應(yīng)于企業(yè)的發(fā)展。

針對以上存在的技術(shù)難題，本項目主要完成了一是焦油加工系統(tǒng)中國外引進設(shè)備國產(chǎn)化，主要包括瀝青循環(huán)泵的備件國產(chǎn)化，餾分塔填料和預(yù)處理塔填料的國產(chǎn)化，降低了備件成本和縮短了供貨周期，有利于保證系統(tǒng)的連續(xù)運行；二是對于部分設(shè)備進行改造，主要包括重油循環(huán)泵由屏蔽泵改造國產(chǎn)普通離心泵，重油循環(huán)入塔的固定式分布器改造為可拆卸式分布器，便于檢修和更換，對于餾分的下部填料更換為垂直篩板塔盤，解決了填料損壞的難題，在瀝青循環(huán)入口的噴嘴前部增加了過濾器，解決了噴嘴堵塞問題。三是對于工藝指標(biāo)結(jié)合實際運行進行了修訂，主要是蒸餾加堿量的調(diào)整和餾分塔各種產(chǎn)品采出溫度的分析和調(diào)整?；窘鉀Q了引進焦油裝置中出現(xiàn)的技術(shù)難題。

發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點：（1）帶有填料的離心泵應(yīng)用于高溫瀝青輸送；

（2）C508塔填料國產(chǎn)化；

（3）垂直篩板塔盤應(yīng)用于焦油蒸餾餾分塔；

（4）帶有虹吸罐的機械密封式離心泵在焦油加工和蒽油加工等高溫循環(huán)的工藝系統(tǒng)的成功應(yīng)用；

保密要點

（1）垂直篩板塔的應(yīng)用成果

（2）餾分塔入口的分布器的設(shè)計結(jié)構(gòu)和方式

（3）國產(chǎn)規(guī)整填料在餾分塔應(yīng)用的技術(shù)參數(shù)、數(shù)量、規(guī)格和塔內(nèi)安裝位置

（4）餾分塔等設(shè)備的運行指標(biāo)

（5）從國外IRH公司引進的相關(guān)技術(shù)和資料

應(yīng)用情況：通過對于該項目的相關(guān)部分技術(shù)的國產(chǎn)化，目前我公司的瀝青循環(huán)泵備件已經(jīng)由國內(nèi)泵業(yè)廠家制作并開始使用，特別是填料密封部分已經(jīng)得到多次應(yīng)用，效果優(yōu)于引進設(shè)備的備件；垂直篩板塔盤、重油循環(huán)入口的分布器的使用和帶有虹吸罐的機械密封式離心泵在餾分蒸餾部分的應(yīng)用，解決了重油循環(huán)過程中帶來的填料損壞、塔壁沖刷、設(shè)備損壞等影響系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行的難題，滿足了生產(chǎn)要求；對于焦油蒸餾過程中各種工藝指標(biāo)的修訂和確定，已經(jīng)在生產(chǎn)過程中進行執(zhí)行和操作，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國家同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)濟效益：（1）國內(nèi)規(guī)整填料的在焦油蒸餾裝置中的推廣應(yīng)用，包括預(yù)處理塔、餾分塔、洗油塔等約50m3,,每次檢修5年計算，每立方可節(jié)約資金10000元，一次約節(jié)約資金500000元，年節(jié)約資金10萬元；

（2）瀝青循環(huán)泵（3臺）、瀝青輸送泵（2臺）備件國產(chǎn)化，預(yù)計年節(jié)約資金25萬元；

（3）重油循環(huán)泵由引進的屏蔽泵改造為國產(chǎn)離心泵，節(jié)約資金約190萬元(引進2臺設(shè)備原價216萬元，目前2臺設(shè)備26萬元)，按十年折舊計算，每年節(jié)約資金19萬元，備件費用也大大降低，約每年節(jié)約資金15萬元；

（4）垂直篩板塔盤在塔內(nèi)最下段填料層的改造應(yīng)用，改造后預(yù)計可使用5年以上，年節(jié)約費用4萬元；

 (5)可拆卸式分布器的改造應(yīng)用，縮小了內(nèi)徑，減少對餾分塔壁的沖刷，避免了餾分塔的檢修，節(jié)約費用約10萬元。

（6）通過設(shè)備改造和工藝指標(biāo)的優(yōu)化，改變了原有設(shè)計造成的不能連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行達(dá)到6個月以上，減少開、停車造成的損失每年約500萬元。

總之，經(jīng)過項目的國產(chǎn)化大大降低了設(shè)備的故障率和備件費用，每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益583萬元。

社會效益：30萬噸/年焦油加工項目是國內(nèi)引進的單套能力加工能力最大的焦油加工裝置，其運行的穩(wěn)定性和連續(xù)性對于國內(nèi)焦油加工行業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，30萬噸/焦油加工項目的國產(chǎn)化關(guān)系到國內(nèi)焦油加工行業(yè)能否對于國外技術(shù)的消化和吸收，對于國內(nèi)焦油加工行業(yè)具有很強的指導(dǎo)意義，對于焦油加工的技術(shù)發(fā)展和提高提供極大的技術(shù)支持。