绿色+创新,新质生产力的金泰实践 ——陕西金泰化学科技集团有限公司 高质量发展纪实

发布时间:2024-09-26 来源:中国化工报 作者:李军 罗向男
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在举国上下欢庆中华人民共和国成立75周年之际,陕西金泰化学科技集团有限公司(以下简称金泰化学)再传捷报。金泰化学旗下陕西金泰化学神木氯碱有限公司(以下简称神木氯碱)新建的60万吨(年产能,下同)高性能树脂环保示范项目投产满4个月,装置保持稳定运行,生产负荷不断提高,该项目是陕西省“十三五”重点项目,总投资76.6亿元,在行业首次集成采用无汞催化合成氯乙烯、电石渣制备活性氧化钙和含盐废水深度处理工业废水“零排放”等新技术,为我国氯碱行业实现绿色低碳高质量发展树立了标杆和典范。

项目全景图(1).jpg 神木氯碱年产60万吨高性能树脂环保示范项目

敢破重关 示范项目引领变革

“产品出来啦!”2024年5月11日晚8时许,随着开车总指挥在中央控制室的一声高呼,优等品聚氯乙烯(PVC)下线,标志着神木氯碱60万吨高性能树脂环保示范项目全流程打通,全面进入试生产运行。

这一刻,是金泰人20年来深耕氯碱行业持续创新攻关结出的硕果,无疑将载入金泰化学的史册。60万吨高性能树脂环保示范项目位于榆林神木高新区,主要包括60万吨电石法高性能树脂、60万吨离子膜烧碱装置以及配套的110万吨电石渣制活性氧化钙装置及公用工程,依托当地丰富的煤、盐资源,打造兰炭—电石—聚氯乙烯/烧碱完整产业链。

金泰化学、神木氯碱副总经理霍中德介绍说,项目采用多项先进的创新技术,如核心PVC装置主要包括乙炔、氯乙烯和聚合3个工序,其中乙炔装置为目前国内最大的单条生产线,采用公司自主研发的行业首创全自动捞渣技术;氯乙烯采用公司拥有自主知识产权的金基无汞催化剂合成氯乙烯技术,从源头上实现了无汞化生产,消除了汞污染;聚氯乙烯有2条30万吨生产线,单条产线规模为电石法全球最大,引进了法国KEM ONE先进的聚合工艺和德国安德里茨干燥技术,拥有国内最大的143立方米聚合釜;采用全卤制碱工艺的烧碱装置单线设计产能30万吨,也是目前国内最大的单套生产线。 

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神木氯碱技术人员在中央控制室讨论开车方案

试生产运行以来,神木氯碱持续优化工艺指标控制,装置连续稳定运行超30小时,其中烧碱装置各项消耗日趋合理,电解槽电耗优于国内同行;与传统的低汞催化工艺相比,转化率与选择性达到同等水平,生产过程不产生含汞废酸、含汞废催化剂、含汞污泥等危险废物。同时吨PVC产品节能0.057吨标准煤,减排二氧化碳0.158吨,节能降碳效果明显,达到国内先进水平。在绿色低碳方面,该项目采用金泰化学自主研发的含盐废水深度处理技术,实现工业废水“零排放”;采用电石渣制备活性氧化钙技术,将电石渣煅烧后制取电石,实现了电石渣固废“再生化、资源化、循环化”利用,从根本上解决了电石生产原料及电石渣处置的行业难题。

当前,自动化、数字化、工业互联网、人工智能等技术日新月异。神木氯碱按照“安全环保、高效智慧、节能减碳”的思路,超前规划布局建设智能化工厂,致力打造“5G+工业互联网智能化氯碱企业。

神木氯碱副总工程师黄保社表示,公司坚持顶层设计、分步实施、关键先行的原则,集成多项国内外先进技术,构建智慧高效的氯碱生产、运营、物流服务新体系,实现整个装置运行自动化、操作可视化、信息数字化、管理网络化、数据集成化、运维智能化。

在神木氯碱,遍布各个装置的摄像设备确保全厂无死角全覆盖,利用智能化平台和信息数据采集,掌握现场实时状态,实现远程集控全过程管控。在烧碱装置生产现场,2台轮式巡检机器人来回穿梭,一刻不停盯着电解槽重点岗位,将工艺参数实时传送至控制,监控查看电解槽运行状态,降低了现场操作人员风险,提高了工作效率。在PVC包装厂房,一座高达24米的智能立体库蔚为壮观,在科技感十足的有轨制导小车、托盘分拣机、自动装车系统加持下,一袋袋PVC产品从入库、出库到装车全程无人自动化操作。 

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神木电石出炉机器人

勇立潮头 技术创新迭代升级

金泰人的“创新梦”源自20年前。榆林,这片拥有丰富煤、油、气、盐等矿产资源的神奇土地,岩盐资源约占我国总储量的1/3,发展氯碱化工具有得天独厚的资源优势。在国家级陕北能源重化工基地建设之初的2003年,陕西省首家国有资本投资运营公司——陕西投资集团率先在榆林米脂布局建设陕西省第一个大型氯碱项目,陕西金泰氯碱化工有限公司(以下简称金泰氯碱)应运而生,历经两期建设,形成了30万吨PVC、23万吨离子膜烧碱、40万吨电石、40万吨兰炭产能,成为陕北能源化工基地建设的先行者和陕西氯碱行业的主力军。

我国是全球PVC生产大国,80%的PVC产能采用电石法生产工艺,主要集中在我国西部地区,电石法PVC是我国汞用量最大的行业之一,无汞化成为行业绿色可持续发展的必然要求。金泰氯碱坚持产学研合作,针对乙炔法合成氧乙烯用高效无汞催化剂关键技术开展探索攻关,抢占行业发展制高点。2019年7月,公司首次建成万吨级乙炔法合成氯乙烯用高性能金基催化剂工业侧线,并进行试验,对无汞催化剂性能及全生命周期、工业应用等不断研究改进,达到了预期效果。随后,在60万吨高性能树脂环保示范项目设计时,氯乙烯合成装置全部采用这种高效无汞催化剂技术。2024年4月,乙炔法合成氯乙烯用高性能金基催化剂的创制与应用关键技术荣获2023年度陕西省科学技术进步奖一等奖。

此外,金泰氯碱还通过技术改造攻关,掌握了一批具有自主知识产权的节能减排、对行业绿色发展具有重要意义的核心技术。比如,公司巧妙利用“以废治废、降低成本”的新技术处理电石渣处理含盐废水,2015年首次在氯碱行业实现了工业废水“零排放”;2020年建设10万吨电石渣制备活性氧化钙示范装置,成功解决了固废电石渣综合利用的行业难题,实现了钙资源循环利用。

2021年9月11日,国家节能中心在北京召开聚氯乙烯绿色发展创新技术研讨会暨电石法聚氯乙烯绿色低碳节能减排创新技术评价会。金泰氯碱研发的无汞催化合成氯乙烯、电石渣制氧化钙循环利用、短流程有机废水处理、含盐废水“零排放”等技术,赢得了业内专家的高度评价。这些创新技术的积淀,为60万吨高性能树脂环保示范项目提供了技术支撑。

电石是电石法PVC的主要生产原料之一。2017年9月,金泰氯碱完成了位于神木高新区的原神木市电石集团的并购重组,成立子公司——神木市电石集团能源发展有限责任公司(以下简称神木电石),2023年10月,神木电石120万吨电石资源循环综合利用续建项目建成投产,至此形成了120万吨电石、120万吨兰炭、100万吨白灰、135兆瓦自备电厂的装置产能,为神木氯碱和金泰氯碱提供电石原料。

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神木氯碱员工查看刚刚试产出的聚氯乙烯产品

电石炉作为电石生产的核心装置,行业普遍采用人工出炉的操作方式,不易连续稳定运行,且出炉工需要在200℃以上的高温、高粉尘环境中作业,是电石生产安全风险最大的环节。

2017年年底,神木电石实施电石炉出炉机器人技术升级改造。2018年5月,陕西省首条机器人出炉的电石生产线在神木电石投运。

“我们采用机器人代替人工出炉后,电石出炉过程的化眼、拉钎、清理、堵眼等全部由机器人完成,彻底将员工从高温环境中解放出来,极大降低了员工的安全风险和劳动强度,而且开炉时间缩短,每台电石炉用工减少12人。“神木电石总经理助理赵鹏涛说,目前,电石生产装置上共有42台电石出炉机器人在生产线上忙碌,为赋能本质安全生产、提升运行效率和生产自动化水平发挥了示范作用。除智能出炉机器人外,神木电石在自动化、数字化、智能化方面也成功应用了18项成果,包括智能折板机器人、智能巡检机器人、电石锅车智能液面监测系统、电极糊自动测量装置、智能无人行车及自动翻锅系统、智能物流运销系统等。今年以来,神木电石积极调整电石原料配比,实施发电机组、高压电机变频改造升级,年可节约用电量2940万千瓦时,创效1764万元。目前,公司单位电石产品能耗仅818.9千克标准煤/吨,能效水平达到行业领先。

截至目前,金泰化学累计完成科研技改项目2000余项,获得专利成果137项,金泰化学总经理、神木电石董事长王炜表示,下一步,公司将锚定打造高端精细化工产业科创基地的战略目标,吸纳高端创新人才,持续加大关键创新技术研发投入力度,通过产学研合作,开发新一代无汞催化剂、电石渣制活性氧化钙新工艺、盐泥资源化处理及高端化利用等技术,推动现有产业创新链蝶变升级,努力培育创新文化。

实干笃行 构建本质安全文化

坚持在陕投集团顶层设计及“以义取利、镕基铸范”企业文化观的引领下,金泰化学秉承“做人诚实、做事扎实、作风朴实”的核心价值观,积极践行“微观三治”和科创效治管理理念。以安全生产为发展之本,笃行“切实把安全和环保作为企业一切工作的出发点和落脚点”安全环保理念,着力构建安全文化体系,构筑“人人敬畏安全、时时遵守安全、处处落实安全”的格局,为企业高质量发展保驾护航。

我们创新安全管理模式,积极引进美国杜邦安全管理理念,并与公司安全文化建设深度融合,开展员工安全行为观察活动,引导全员养成良好的安全行为习惯,增强全员安全意识,提升现场安全管理水平。”金泰化学安全环保监察部部长高伟超说。自2023年3月开展这项活动以来,公司主管及以上管理干部作为观察员,在生产现场对员工工作过程进行观察,通过观察、表扬、讨论、沟通、启发、感谢“六步法”,主要观察员工在作业中身体所处的位置是否适当、个人防护装备是否正确使用、是否理解并遵守操作规程,作业区域、工作场所是否整洁有序,材料及工具摆放是否适当等,及时提醒、告知并纠正其不规范的安全行为及习惯性违章,引导员工养成良好的安全行为规范,杜绝“三违”现象,将风险遏制在萌芽状态,预防各类安全事故事件发生。

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金泰化学有关领导带队开展安全检查

“观察员严格按照《员工安全行为观察记录表》填写观察记录,每月底形成观察报告。我们定期召开反馈会,统计分析员工安全行为观察情况,对存在普遍性、高频次违章和不规范行为的员工开展‘一对一’培训,通过谈心沟通、教育引导等方式进行心理干预,不断增强他们的安全意识,提升全员安全行为素养。”高伟超说。为切实提升企业本质安全水平,控制作业过程中的各种危险因素,今年年初,金泰化学在所属单位全面推广应用危险预知训练方法,班组员工每次作业前,都要对可能发生的各种作业危险因素和风险进行辨识,并采取相应的防范措施。员工坚持“事前训练、防患未然”的原则,严格遵守安全操作规程和作业标准,按照“无标准、不作业”的操作理念,遵循标准作业流程开展各项工作,促使员工从“要我安全”向“我要安全、我会安全”转变,保障作业过程安全。

班组是企业安全生产的重要环节,是提升全员安全素质的重要途径,2023年5月,金泰化学全面启动安全管理标准化班组建设工作,根据中国安全生产协会于当年3月发布施行的《安全管理标准化班组评定规范通用要求》团体标准,进一步健全基层班组安全生产工作机制,充分发挥基层班组安全生产第一道防线作用,实现班组安全生产规范化、制度化、程序化、精细化,全面提升班组全员岗位作业技能、应急救援能力、隐患排查治理能力、抵制“三违”能力和本质安全水平,截至目前,公司有12个班组被认定为三级及以上安全管理标准化班组,占班组总数的80%。

拥有61名成员、平均年龄28岁的生产技术部运行五班,采用“远方集控+现场值守”的倒班值守模式,负责全厂机电设备的安全管理。针对管理设备种类繁多,安全责任重大,运行五班创新形成了“1244”安全管理模式。“1”即1个目标——巡检零漏检、人员伤害事故为零、“三违行为”为零;“2”即2个提升——员工思想和学习意识提升、操作技能和工作效率提升;“44”即执行“4个措施”和“4个抓好”标准化作业、作业行为管理、安全活动和事故隐患排查与治理。

初心如磐 “三化”战略开启新程

北移逐梦,赓续前行,肩负做强做优做大陕投集团绿色化工板块使命的金泰人,以创业者的姿态再出发。2018年12月,集成应用自主研发的各项创新技术、厚植优秀基因的神木氯碱60万吨高性能树脂及配套装置环保创新示范项目,在米脂以北100多千米的神木高新区开工建设。

经过1000多个日日夜夜的艰苦努力,1座占地3000多亩的现代化工程在荒漠中拔地而起,在阳光的映照下熠熠生辉,成为神木高新区众多能源化工项目中一颗璀璨的明珠。今年4月,神木氯碱烧碱主装置率先一次试车成功,这个新项目刚刚下线的聚氯乙烯、烧碱产品,源源不断销往全国各地。

为高效发挥资源和产业链优势,陕投集团将神木氯碱,金泰氯碱和神木电石等核心业条板块整合、在神木组建成立金泰化学,形成神木高新区和米脂两大产业区域兰炭—电石—PVC完整产业链以及新旧装置并举的发展格局,至此,金泰化学有90万吨聚氯乙烯、83万吨离子膜烧碱、120万吨电石、120万吨兰炭等产能,资产总额达153.47亿元,产能规模位居我国氯碱化工行业前列。

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神木氯碱氯化氢合成装置

近年来,金泰化学及其子公司先后获评国家级绿色工厂、全国重点用水企业水效领跑者、全国石油和化工行业节能先进单位、全国环保优秀品牌企业、陕西省高新技术企业、陕西省安全生产先进企业、陕西省节能减排领军企业、陕西省绿色示范工程绿色企业等。

“当前,我国经济处于稳增长、调结构的关键阶段,安全环保政策不断收紧,氯碱行业面临的形势更加严峻。我们将围绕“做强做优做大陕投集团化工板块”的定位,坚持高端化、绿色化、智能化的战略规划,积极探索、科学谋划,延伸发展高端精细化工产品和高性能新材料,培育和发展新质生产力,开启转型升级新征程。”金泰化学党委书记、董事长高万升说。站在新的起点上,金泰化学将在陕投集团的战略引领下,伴着新时代奋进的步伐,沿着汗水浸染的奋斗之路,勠力同心、坚毅笃行、开拓进取,用拼搏和坚守再次奏响一曲雄浑壮阔的时代壮歌,谱写创新示范绿色发展的崭新篇章。