中天合创工程概述.docx

一、工程概况
中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目是由中煤能源集团公司、中国石油化工股份有限公司、申能股份有限公司及内蒙古满世煤炭集团公司合资建设的世界级大型煤炭-化工联合项目。股权比例为：中煤能源股份38.75%，中国石化股份38.75%，上海申能股份12.5%，内蒙古满世煤炭股份10%。项目总体涉及：每年开采能力2500万吨的煤矿、360万吨/年甲醇装置和137万吨/年聚烯烃产品的煤化工部分。公司辖有煤炭分公司、化工分公司两个直属公司，本工程范围包含化工分分公司相关工程。
中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目为大型煤化工综合性项目，装置单元多、流程复杂，为此必须通过信息管理系统和集成的工厂控制系统促进公司现代化管理，实现高效、平稳、安全生产。保证信息畅通、反映及时、数据准确。通过信息化手段为高层领导准确、及时地了解公司的生产状态、经营情况、资金流动、仓储情况、市场信息、人员安排等提供决策信息。
根据业主管理需求、工艺流程需要和国家规范规定，拟建项目全厂信息管理系统配套建设XXXXXXXX系统。
二、装置概况
本项目建设内容由甲醇装置区、烯烃装置区、公用工程、储运工程、辅助生产设施、厂外工程和全厂临时设施、厂前区临时设施等八部分，共计66个主项工程组成。
甲醇装置区划分为12个主项，两条生产线。重要有6套8.2万标立方米/小时空分装置、14台GE气化炉(10开4备)、4系列净化装置、2系列甲醇合成装置、空压站、2系列硫回收装置组成。
烯烃装置区划分为15个主项，重要有2套180万吨/年S-MTO装置、35万吨/年的聚丙烯装置（环管）、35万吨/年的聚丙烯装置（气相）、12万吨/年的LDPE（釜式）装置、25万吨/年的LDPE（管式）装置及30万吨/年的LLDPE（气相）装置。
公用工程划分为17个主项，重要涉及水、电、消防及火炬系统和动力站。动力站重要有5台490吨/小时高压煤粉炉、1台240吨/小时高压煤粉炉及2*135MW（抽凝机组）+1*30MW（背压机组）的热电站、烟气脱硫。
储运工程划分为9个主项，重要有煤及灰渣储运系统、液体储存及装车系统、烯烃产品储存及装车、仓库、全厂外管等。
辅助生产设施划分为7个主项，其中涉及：化验及环保设施、维修中心、全厂信息管理系统、总图运送、工厂管理服务区、综合楼、中央控制楼。
厂外工程划分为4个主项，其中涉及厂外渣场、厂外220kV输电线路以及厂外输水系统，以及厂外电信、道路、排水、天然气管线工程、化工服务中心等。
全厂临时设施、厂前区临时设施各划分为1个主项。
三、产品方案
本项目为特大型煤化工装置，以煤为原料合成甲醇，由甲醇转化生产乙烯、丙烯，最终生产多牌号聚丙烯及聚乙烯产品。
本项目是以煤为原料生产聚烯烃产品的超大型新型煤化工项目，其规模为年产聚烯烃137万吨/年，中间产品为360万吨/年甲醇。项目涉及的关键工艺技术有空分、煤气化、CO变换、酸性气体脱除、甲醇合成及精馏、硫回收、甲醇制烯烃（MTO）、聚丙烯、聚乙烯等，其中CO变换、硫回收为国内成熟技术，国内可独立完毕设计和建设酸性气体脱除在国内外广为采用的是低温甲醇洗技术，支付技术专利费和引进工艺包后即可完毕设计目前大型甲醇合成及精馏装置有多种工艺技术可供选择，在支付技术专利费和引进工艺包后，可由国内完毕设计和建设甲醇制烯烃（MTO），拟采用中国石油化工股份有限公司（以下简称中国石化）自行开发的S-MTO技术，两套聚丙烯装置拟分别采用中国石化第二代环管法聚丙烯技术和引进的气相法聚丙烯技术，三套聚乙烯装置拟分别采用釜式法高压聚乙烯技术、管式法聚乙烯技术和气相法聚乙烯技术，煤气化技术经多方案综合比较后选择采用水煤浆气化技术，最终选择GE水煤浆的多喷嘴。
1、气化装置规模拟定
1.1原料煤解决规模
采用水煤浆气化技术需要的原煤解决能力为：
以收到基计为16454吨/天。
以干燥基计为15016吨/天。
1.2气化装置气化炉系列设立
影响水煤浆气化炉长周期运营的重要制约因素是烧嘴和耐火砖使用寿命。
本项目装置按照年运转时间8000小时设计，而水煤浆气化烧嘴使用寿命通常考虑为60天，然后需要进行计划检修或更换假定每次检修/更换时间为3天，每年需要检修/更换6次，单台气化炉每年检修/更换烧嘴时间为18天。水煤浆气化炉的耐火砖使用寿命通常按照8000小时（333.3天）计，假定耐火砖每年更换一次，更换时间约60天。
由于受上述因素限制，单台水煤浆气化炉每年在线有效时间为333.3-60-18＝255.3天，因此要满足装置年有效运转时数的需求，气化必须设立备用炉。本项目气化装置解决能力为日解决干煤15016吨，若按照10个系列在线运营设立，单系列气化炉规模为1500吨/天，则考虑备用问题后所需气化炉总台数为333.3x10/255.3＝13.06台，因此气化炉考虑按照14台设立，10开4备。
目前国内水煤浆气化装置气化炉多采用2开1备或3开1备的配置，其备用率为1.5～1.33规模较大的类似项目，气化炉采用10开4备，其备用率为1.4。
2、空分装置规模拟定
采用水煤浆气化技术时需416100 Nm3/h O2（纯度为99.6%vol），本项目按照6套82023Nm3/h（O2）的规模配置，按照进口考虑。
3、净化装置的系列配置
净化单元涉及CO变换、酸性气体脱除、丙烯冰机等单元，工艺技术上不存在问题，重要难点为大型设备制造和超限设备运送。
粗煤气（CO+H2）解决气量为107x104 Nm3/h。
净化装置按照四个系列配置，单系列解决（CO+H2）为26.75万Nm3/h。
4、甲醇合成及精馏配置
甲醇合成按照二个系列配置，单系列能力为180万吨/年（以精甲醇计）。
甲醇精馏系统考虑按照2个不同功能系列设立，第一系列设立生产MTO级粗甲醇，能力为180万吨/年（折合精甲醇），第二系列考虑同时满足MTO级粗甲醇和国标优级精甲醇（精甲醇目前仅预留位置）的需求，能力为180万吨/年（折合精甲醇）。
5、硫回收配置
硫回收按照2个系列配置，单系列能力为3万吨/年。
6、甲醇制烯烃（MTO）系列配置。
按照二个系列配置，单系列生产能力为180万吨/年（以甲醇计）。
7、聚乙烯装置
7.1采用ExxonMobill高压釜式法LDPE工艺，单系列规模为12万吨/年。
7.2采用ExxonMobill高压管式法LDPE工艺，单系列规模为25万吨/年。
7.3采用中石化SGPE气相法LLDPE工艺，单系列规模为30万吨/年。
8、聚丙烯装置
8.1采用中石化第二代环管法聚丙烯工艺，单系列规模为35万吨/年。
8.2采用Innovene气相法聚丙烯工艺，单系列规模为35万吨/年。
9、MTBE/丁烯-1
采用的是中国石油化工科技开发有限公司（ST）的专利技术，规模为1/3万吨/年。
10、各工艺装置的建设规模见下表：
装置建设规模表
装置名称
单套装置能力
系列数
空分装置
82023 Nm3/h O2
6
煤气化装置
单炉投煤约1501.6吨煤/天
10开4备
变换
解决（CO+H2）为107万Nm3/h。
4
酸性气体脱除
解决（CO+H2）为107 万Nm3/h。
4
冰机
提供酸性气体脱除所需冷量
4
甲醇合成及精馏
180万吨/年
2
MTO装置
180万吨/年
2
硫回收
3万吨/年
2
PP（环管）
35万吨/年
1
PP（气相）
35万吨/年
1
LDPE（釜式）
12万吨/年
1
LDPE（管式）
25万吨/年
1
LLDPE（气相）
30万吨/年
1
三、总工艺流程描述
本项目中工艺生产装置重要有空分、气化、净化、甲醇合成、硫回收、甲醇制烯烃、聚丙烯、聚乙烯等装置。
原煤通过煤浆制备单元制成合格煤浆后，与空分来的氧气一起进入气化装置气化炉，进行部分氧化反映生成粗合成气，其重要成份为氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和水，然后粗合成气经激冷和洗涤后送入净化装置。
在净化装置中，粗合成气一方面在变换单元进行部分变换和工艺废热回收解决，然后进入酸性气体脱除单元脱除硫化氢和大部分二氧化碳，并调节送入下游的甲醇合成气碳氢比和脱除有毒有害杂质。
来自净化装置的甲醇合成气与氢气回收单元返回的氢气经混合压缩后，进入甲醇合成系统进行甲醇合成反映，合成后分离出的液相粗甲醇送甲醇精馏单元分离精制。在正常工况下，粗甲醇经预塔精馏解决后就可得到MTO级粗甲醇，直送甲醇制烯烃装置作为其生产进料如需要生产精甲醇产品，则粗甲醇需经三塔精馏，甲醇装置按照可满足两种需求进行设立。同时为控制甲醇合成回路中的惰性气体含量，在较低范围内和回收有效组分，合成单元连续排放一定量的弛放气并送入氢气回收单元回收氢气，然后送回合成单元与合成气混合循环运用，同时为下游烯烃装置提供高纯氢。
粗甲醇（MTO级）在甲醇制烯烃装置中转化为烯烃混合物，再经烯烃分离装置获得聚合级的乙烯、丙烯和其它烃类副产品，最后通过聚乙烯和聚丙烯装置聚合反映产出聚乙烯和聚丙烯产品。燃料气除部分供应烯烃区运用外，其余外送全厂燃料气管网。丙烷和粗汽油送全厂罐区。
S-MTO产的混合碳四进MTBE/丁烯-1装置，剩余碳四和MTO产的混合碳五，OCC装置产的粗丙烯送入S-MTO装置轻烯烃回收的压缩机段间，在S-MTO装置中分离出聚合级乙烯、聚合级丙烯，OCC装置产的碳四送出至全厂罐区，混合碳五与S-MTO装置的粗汽油汇合一起送至全厂罐区。
在酸性气体脱除单元浓缩的含H2S酸性气，送硫回收单元制得硫磺产品。
酸性气脱除单元需要的-40℃冷量由冰机单元提供，制冷剂为丙烯，采用离心式丙烯压缩机压缩、水冷后液态丙烯蒸发提供冷量。
烯烃分离单元需要的冷量由S-MTO装置的丙烯制冷单元提供，制冷剂为丙烯，采用离心式丙烯压缩机压缩、水冷后液体丙烯蒸发提供冷量。
设立火炬系统解决各生产单元在正常生产及开、停车、事故状态下排放的有害气体，将其燃烧后排入大气。
项目总工艺过程详见附图“总工艺流程图”。
总工艺流程图

三、组织机构与职责
1、化工分公司机构设立
生产准备及运营期间，化工分公司管理部门拟设立综合管理处（总经理办、党委办）、人力资源处（干部处）、党群工作处（工会、团委、审计处、纪检监察处）、财务资产处、生产计划处、机动工程处、技术质量处、安全环保处等8个处室。生产运营单位设立四部（甲醇部、烯烃部、热电部、公用工程部）、三中心（机电仪中心、分析检查中心、供销中心）和一个消防大队（挂靠安全环保处）。中天合创化工分公司组织架构图见附图1。
附图1 中天合创化工分公司组织架构图
中天合创化工分公司

党群工作处
生产计划处

综合管理处
人力资源处
财务资产处
党群管理处
机动工程处

安全环保处

技术质量处

消防大队
甲醇部
烯烃部
部
热电部

公用工程部
机电仪中心

分析检查中心
供销中心

2、生产准备工作组织机构与职责
为保证各装置安全、顺利地一次性投料试车成功并连续稳定运营，切实加强工程后期建设、生产准备、单机试车、联动试车和化工投料试车阶段各单位、各项工作的统一协调、组织和指挥，中天合创能源有限责任公司化工分公司将成立由公司领导、职能部门、各生产运营部、各设计院、参建单位、监理单位及国内外专家组成的生产准备组织机构，以便及时解决、解决试车过程中出现的问题，做到试车方案科学合理、组织严密有序、指挥协调统一。
化工分公司成立项目生产准备工作领导小组。下设综合管理组、人力资源组、财务资金组、机动工程组、技术质量组、党群工作组、安全环保组、分析检查组、机电仪组、供销组等专业组，运营分部生产准备组涉及甲醇部生产准备组、烯烃部生产准备组、公用工程部生产准备组、热电部生产准备组。
为更有助于投料试车，化工分公司拟外聘专家组、开车指导组。外聘专家组从属于项目生产准备工作领导小组，为项目各项生产准备工作提供指导。外聘开车指导组从属于各运营分部领导，为重要装置试车工作提供指导。
中天合创生产准备工作组织机构图见附图2。
附图2 中天合创生产准备工作组织机构图
生产准备工作领导小组

专家顾问组

生产准备办公室

综合管理组

安全环保组

人力资源组

财务资产组
党群管
党群工作组

技术质量组

机动工程组

开车指导组

消防大队

供销组
甲醇生产准备组
烯烃生产准备组
部
热电生产准备组

分析检查组
机电仪组

公用工程生产准备组