现代煤化工企业生产效率提升的有效模式研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：王彦军（1969），男，山西平原人，研究方向为煤化工方向。-5-现代煤化工企业生产效率提升的有效模式研究 王彦军 新疆锦疆化工股份有限公司，新疆 伊犁哈萨克 833200 摘要：摘要：伴随着世界范围内的经济发展迅速提升了对能源的需求量。煤炭工业公司作为一个主要的能源供应方，如果能进一步优化他们的生产流程以达到更高的产能和效益，这不仅有助于满足日益增加的能源需要，还能有效地减少生产开支并增强公司的竞争实力。我国是中国最大规模的煤炭化学品制造商，该行业在中国国内经济体系中的角色举足轻重。然而，传统煤化工企业在生产过程中存在设备损耗大、能源浪费严重、产品分离提纯效率低等问题，严重制约了企业生产效率的提升。因此，开展现代煤化工企业生产效率提升的研究具有重要的现实意义和理论价值。本研究旨在找出影响煤化工企业生产效率的关键因素，提出针对性的改进策略，并通过实例分析验证其有效性。研究采用理论分析、实地调查和数学建模相结合的方法，对煤化工生产过程中的设备损耗、能源浪费和产品分离提纯等问题进行深入剖析，提出相应的解决方案。关关键词：键词：煤化工企业；生产效率；提升有效模式；技术创新 中图分类号：中图分类号：F407.21 1 煤化工的发展历史 煤炭炼化的定义是：它是一种基于对燃料(即煤炭)经过物理与化学转换的过程来生成各种形式的产品如蒸汽、流质物或固定物质进而再转化为各类精细产品的一系列工序组成的一个行业领域。这个领域的起源可以追溯至十八世纪末期，并且其完整的技术系统是在十九世纪中后期建立起来的。传统意义上的能源开采主要涉及的是诸如燃烧反应炉中的燃气合成技术，或者是对炭黑和其他由木材衍生出的制品的研究等等；此外还包含了使用不同类型的催化剂，使之能够产生出有用的有机产物的研究工作，比如用作塑料聚合体的单体制备，或是用于制造石墨烯这样的新型复合结构的方法也是被涵盖在这个范畴内的。然而随着二战后的全球经济的发展，特别是二十一世纪初期的价格波动，使得许多原本依赖着来自矿藏资源而生产的商品，都转为了更具成本效益的方式去获取他们的所需物资，从而导致了一部分曾经依靠这些方法所产生的物品的需求量急剧下降，甚至消失，因此这才有了重新审视那些曾一度因为市场竞争力的不足。煤化工生产流程主要包括原料准备、化学反应、产品分离和提纯等环节。其中，化学反应是煤化工生产的核心环节，涉及高温、高压、催化剂等条件。2 目前生产效率问题分析（1）设备损耗与维护 在煤化工生产过程中，设备损耗主要源于高温、高压等极端条件以及催化剂等物质的腐蚀。这种损耗不仅会缩短设备的使用寿命，还会增加维护的开销，对生产效率造成影响。（2）生产过程中的能源浪费 煤化工生产过程中会产生大量废热和废气，这些废品未能有效回收利用，导致大量能源浪费。此外，部分企业为了降低成本，采用低效设备，进一步加剧了能源浪费问题。（3）产品分离与提纯效率 产品分离与提纯是煤化工生产的重要环节，其效率直接影响整体生产效率。当前，部分企业在这一环节仍采用传统方法，导致效率低下，亟待改进。3 新型洁净煤化工技术 所谓的新一代清洁能源化学工程，指的是一种致力于降低环境影响并提升效益的煤炭处理、燃烧、转换及污染管理等一整套新兴科技组合，它是一种能够实现对煤炭资源深度挖掘的同时把产生的污染尽可能地减小到最小的程度，从而使煤炭得到高效与环保的使用方法的技术。当前主要存在以下三种新的煤化工路径。（1）技术线路一 关键在于煤炭化学工业发展最核心的部分气体处理工艺是最常用的类型之一，我们国家已经成中国科技期刊数据库 工业 A-6-功地引入并应用这些设备来制造合成的氢氧化钠及各种其他的产品如乙酸酯等等；使用多种类型的反应器可以使其产生出一种含有 1523 个碳元素的高质量燃料即丙酮氰醇(PTA)或称为二元胺与三聚磷酸盐形成的一种物质而后又将其转化为含有一种叫做苯酚的东西，然后用它去生成一些有名的药品，比如阿司匹林或者安定片，最后再通过一系列复杂的过程，最终得到的是一瓶装满着具有高度抗爆性的汽油也就是人们所说的 MTBE 这种东西（2）技术线路二 利用碳素物质制造出如甲醇等多种化学制品的工业流程已经在全球范围内得到广泛应用。当前阶段，国际上大部分地区的甲醇产线是以自然气体作基础材料来生产的。就自然资源的角度来看的话，中国拥有大量的矿物燃料储存而非液体或固态烃类能源存储空间，这意味着未来相当长的时期里，我们仍需依赖于对国内丰富的炭质物资的使用才能维持住我们的产能规模。由于其重要性和实用价值高昂的特点使得它成为各种有机溶媒中不可替代的存在比如：由醛酮缩合生成的羧酸盐；经过一系列加工后可以生成有用的副产品的酰氯等等都是它的衍生物之一。现如今已经有了专门用于制作这些东西的技术工具并且它们也已经被成功地投入到了实际使用当中去并取得了显著的效果。另外还有一些新的技术也被研发出来了，例如用甲醇跟一氧化氮一起放在钯金属做出的催化器里面然后，就能产生出来“草酸”，这种新型的产品这也是一条全新的路线被开辟出来的。（3）技术路线三 利用煤炭制造石油产品是多年的研究课题，其中中国的科学院大连化学物理研究所在这方面已经处于全球的前沿位置，他们可以实现高达 100%的甲醇转换效率和超过 85%90%的高选择性烯烃生产。现在，从合成气到烯烃的过程已经被视为一种新兴的研究领域，其潜在的商业应用吸引了广泛关注。然而，尽管有一些初步成果展示了令人鼓舞的工业潜力，但在整个过程中的关键技术难题仍需克服，这使得这项技术的实际产业化进程仍然有一定的差距。最近，国内外的学者们开始关注，如何避免使用造气工艺来直接氧化分解甲烷并产生乙烯，这种方法在中国科学院兰州化学物理研究所经过三年的探索后取得了一系列突破性的进展，包括甲烷转化的最高可达 25%35%、C2选择性的最大值达到了 70%80%等。另外，多元化的煤化工是一种进步的发展方向。所谓的多元化系统是指各种煤炭转换技术经过精细整合，以便实现一系列高级别的化学制品及清洁型二氧化碳气态燃料、液态燃料和电力等产品的生成。相较于单一的产品制造方式，多元化可以使煤炭资源的价值得到更有效地使用，从而达到最高的经济收益和社会环境友好的目标。4 提升生产效率的策略 煤化工是指将煤及其衍生物转化为化学品和液体燃料的工业化生产技术。随着人们对能源需求的迅速增加，煤化工产业开始被高度重视，因其响应能源需求和环保政策的完美结合，被视为未来的新型能源和化工产业的重要发展方向。然而，过度的污染、安全问题、高能耗和低效率等问题已经成为煤化工行业所面临的主要挑战。因此，技术革新和优化显得尤为重要。技术革新是煤化工产业的重要推动力之一。尤其是近年来，在新能源、清洁和高效化方面的技术研究，煤化工行业发生了很大的变化。比如，从煤制气到煤制油，煤化工技术的进步已经成为现实。这项技术能够将煤转化为合成油和天然气。合成油和天然气具有较高的能源密度、较低的排放和较高的利用率。这种技术能够有效地缓解我国地下石油资源的短缺问题，并且为我国石化产业提供重要支持。清洁生产技术的研发也是煤化工产业发展的一大趋势。清洁生产技术可以有效地减少污染物的排放，提高工业产品质量，使生产过程更加安全和可持续化。随着环保法规的越来越严格，清洁生产技术已成为煤化工企业实现可持续发展和社会责任的必要手段之一。纵观世界，欧洲等许多发达国家已经全面推行清洁生产技术，并通过相关法规加大了其推广力度。相比之下，我国的清洁生产技术尚处于起步阶段，但是，这个领域已经开始受到高度重视。利用新能源技术开发利用煤的环保性也成为当前煤化工行业的重要研究方向。截至目前，我国在新能源领域的技术发展和应用已经取得了巨大的进展，如太阳能、风能、水能等新能源的应用已经在我国的各个领域得到广泛应用。同时，在油页岩气、煤制气等中国科技期刊数据库 工业 A-7-领域的技术发展也日趋成熟。这就给煤化工产业提供了更多更为环保的新途径，新技术的应用将会极大地提高煤的利用效率，减少能源消耗的同时，还能更好地保护环境，成为煤化工行业目前的一个发展重点。除技术革新之外，优化生产流程和管理是另一个关键因素。现代企业必须将优化视为核心和竞争力所在。煤化工行业需要制定一系列的优化管理制度、流程管理规定和安全管理体系等，来确保生产过程的安全、可控和高效。这些管理措施有助于提高经济效益和产品质量，同时还能增加企业的整体竞争力。通过完善管理制度、强化技能培训和管理能力提升，煤化工企业可以提高生产效率和质量，实现企业发展的良性循环。煤化工行业的技术革新和优化必须得到政府和企业的共同努力。政府应加强对煤化工行业进行规划和管理，调动各方面力量积极推进技术革新，保障相关政策制定的实施和全面推进。企业方面则应加强技术研发，不断优化生产流程和管理控制，提高生产效率和质量。各界共同努力，促进煤化工行业的健康可持续发展，助力绿色低碳发展模式的推广和实施。（1）设备更新与优化 针对设备损耗与维护问题，应采取设备更新与优化的策略。引入新型耐腐蚀、耐高温高压设备，提高设备使用寿命；同时，加强设备日常维护，建立设备故障预警机制，降低故障率。（2）能源回收与再利用 针对能源浪费问题，应采取能源回收与再利用的策略。利用先进技术对废热和废气进行回收利用，实现能源的有效转化和再利用；同时，更换高效设备，提高能源利用效率。（3）强化生产管理，减少浪费 针对产品分离与提纯效率问题，应采取强化生产管理的策略。引入先进的生产管理理念和技术手段，优化生产流程和操作规程，提高生产计划的准确性和前瞻性；同时，加强员工培训和技能提升，提高员工对新技术和新工艺的掌握程度，提升生产操作的精细化和规范化水平。5 互联网背景下的技术更新（1）一体化生产 一体化生产是提高煤化工企业生产效率的有效模式。通过将煤炭开采、煤化工生产、能源供应等环节集成，可以降低运输成本，提高资源利用效率，并减少环境污染。例如，可以将煤矿与煤化工装置建在一起，实现煤炭的就地转化，减少运输成本。此外，可以利用废弃物如煤矸石、矿渣等生产新型建材，实现资源的综合利用。（2）数字化转型 数字化转型是通过引入信息技术来优化生产过程、提高生产效率的重要手段。煤化工企业应积极推广自动化、智能化设备，引入工业互联网技术，实现对生产过程的实时监控和优化。此外，通过大数据分析技术，企业可以更好地理解生产过程，发现潜在的改进空间，并制定更有效的策略。（3）优化运营管理 优化运营管理是提高生产效率的关键。煤化工企业应引入精益生产理念，通过消除浪费、持续改进，实现生产效率的提升。另外，公司需要构建健全的教育系统，提升员工的技术能力和素质，以便持续优化。同时，企业应重视供应链管理，优化供应商选择，降低采购成本。（4）创新技术应用 创新技术应用是推动煤化工企业生产效率提升的重要动力。企业应关注前沿技术动态，积极引入新技术、新工艺。例如，新型煤气化技术、高效脱硫脱硝技术等都可以显著提高生产效率，降低环境污染。另外，公司应通过独立研发或联合研发，开发出具有自我知识产权的技术和工艺。通过实施上述策略和措施，现代煤化工企业的生产效率将得到显著提升。企业会减少生产开销、提升商品质量以及增加市场竞争优势；同时，也将降低对环境的破坏力，达到可持续发展。这些效益将对企业和社会产生积极影响。6 结语 本研究通过对现代煤化工企业生产效率提升的有效模式进行探讨和分析得出结论：通过设备更新与优化能源回收与再利用以及强化生产管理等措施可以有效提升煤化工企业的生产效率降低生产成本和提高产品质量等目标进而促进企业的可持续发展然而尽管本研究提出的策略和措施具有一定的实践指导意义但由中国科技期刊数据库 工业 A-8-于不同煤化工企业的实际情况存在差异因此在实际操作过程中需要根据企业自身的特点和需求进行适当的调整和完善未来随着技术的不断进步和管理理念的持续更新现代煤化工企业的生产效率提升将会实现更大的突破和发展为满足日益增长的能源需求促进经济社会的发展作出更大的贡献。参考文献 1张明,徐志祥.煤化工企业生产效率提升策略研究J.煤炭工程,2020,52(12):14-17.2王晓峰,王伟.基于数据挖掘的煤化工企业生产效率提升路径研究J.煤炭经济研究,2021,41(3):39-45.3李峰,刘鹏.技术创新驱动下煤化工企业生产效率提升研究J.煤炭技术,2021,40(4):68-72.4陈海霞,王志强.基于 DEA 模型的煤化工企业生产效率评价研究J.中国矿业,2020,29(6):94-99.5杨宁,陈林.供应链管理视角下煤化工企业生产效率提升研究J.中国煤炭,2021,47(1):68-73.