【探索和改进】听总工谈煤化工项目设计-北极星火力发电网

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从国家发改委有关人员透露的我国煤化工“十三五”发展规划设想来看，“十三五”时期，我国现代煤化工仍将以示范为主。我国自2005年相继开展包括煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等五大类现代煤化工示范项目以来，示范时间已达10年。但从已建成的煤化工示范项目看，业界普遍认为仍不十分成熟，尤其设计方面的缺陷还较多，还有继续示范的必要。

那么，我国现代煤化工示范项目从工程设计的角度到底需要从哪些方面加以探索和改进?日前，记者独家采访了曾参与煤化工项目设计与工程建设的业界专家、大唐能源化工公司副总工程师黄新平。

煤化工项目设计：

有别于一般化工项目

记者：近年来我国现代煤化工发展迅猛，但不少项目建成后陆续暴露出一些设计方面的问题。在您看来，现代煤化工项目的设计与一般化工项目有何区别?

黄新平：对于一个工程来说，设计是龙头、是灵魂，这个项目的成功与否、进度快慢、投资是否合理、采购的设备材料是否正确、操作是否顺畅、能耗物耗指标是否先进，以及工程是否安全环保、环境优劣、职工健康卫生等均与设计有关。设计得好，是项目成功的基础，如果基础不牢，就很难取得成功。

现代煤化工是新兴产业，近年来刚刚起步，与成熟的化工项目在设计上的确有很大的区别。现代煤化工项目一般表现在生产工艺技术复杂、工艺流程长、操作条件苛刻、环境负荷大、工程设计牵涉的面多、管理难度大。无论从装置复杂程度，还是从投资规模看，现代煤化工都是我国石油化工建设史上的超大型项目。

首先是规模大。有人曾做过比较，一个40亿立方米/年的煤制天然气项目规模，相当于10多个30万吨合成氨项目、10多个较大的城市煤气厂;按照标煤消耗计算，相当于687万吨/年甲醇。

如此大规模的工厂，国内外都鲜有设计经验。工厂大型化所带来的是单装置规模放大或装置数量增加、资源消耗量大、产品产量大、与外部环境相互影响大、剩余物质多、新技术应用多，这些都给装置的设计、建设与运行带来一定的不确定性。

因此，现代煤化工需要从设计理念、工艺方案、项目管理等多个角度，真正按照大型化项目的设计来安排。实际上，从已实施的项目看，在项目实施过程中，无论是甲方还是设计单位，都对大型项目的设计难度认识不足、重视不够，是造成设计问题过多的重要原因。

记者：以您观察，我国已建成的一些现代煤化工示范项目，在工程设计环节主要存在哪些问题?

黄新平：从已建成的一些现代煤化工项目来看，在设计环节存在的问题还是较多的。

首先是设计能力问题。比如系统配置。现代煤化工规模大，大都采用多系列配置方案，项目的系统优化考虑欠充分，主要表现在总图和公用工程方案不够优化。由于项目要求进度又紧，工程设计跟不上建设进度，保险起见，设计院往往多加设计余量，造成工程量及费用加大。业主对单项设计方案较为关注，对全系统整体影响的论证较为欠缺。比如：用传统的化工工程理念考虑现代的煤化工，没有充分考虑厂区的纵横长距离，对于公用工程系统、辅助系统，仍采用传统的集中设置，造成供给末端、高点量上不去，回不去。

还比如系统输送能耗。对于小规模的装置，一些介质的平衡可以不考虑，但对于现代大规模的煤化工，虽然某个物资的含量较低，但总量并不少，如不考虑平衡，在生产中就会缺少处理设施，或浪费可观的能源;上下游装置配套规模理想化，导致了装置能力偏小或过大，尤其是能力偏小，没有抗原料变化和生产负荷波动的能力。

再比如，动力锅炉与空分的布置。现代煤化工以煤为原料，并且有大型的转动设备采用汽驱，往往配备高压蒸汽锅炉、热电厂，在总图布置上就会增加难度。像空分空压机用汽驱，为了减少热损和缩短高压蒸汽管道的长度，一般考虑尽量靠近锅炉。而一般需锅炉布置在下风向，因而将空分也随之布置在下风向或次下风向，造成空分吸入气二氧化碳和烃类超标。这样的问题如造成既成事实，无法更改。

此外，还有一些问题不能忽略。如道路宽窄的问题。现代煤化工装置多、占地大，厂区大、道路多。为追求气派，有的业主希望厂区看起来大气，常见的厂区道路都较宽。对于规模大、占地大的现代煤化工厂来说，道路纵横多达十几条，如果每条路多2米，整个厂区的占地会多出十公顷以上。这样不但增加占地，无形中也增加了流体输送的能耗，增加了地上地下的管道、电缆及管廊长度的投资。

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