發(fā)展“生產流水線”式能源化工基地

沈冠彤 張睿哲 高東 西安科技大學

從1998年到2019年榆林能源化工基地的建設已經走過了二十多個年頭，能源化工基地的建設取得了令世人矚目的成就。在由西安科技大學化工學院學工辦主任、團委書記周探偉老師和能源學院學工辦主任、團委書記萬超老師帶隊的陜北、神木礦區(qū)調研暨紅色研學實踐團對國家能源集團神東補連塔煤礦、國家能源集團神東大柳塔煤礦、陜西未來能源化工、陜煤神木天元化工等公司調研學習的過程中，實踐團成員們感受到榆林能源建設的飛速發(fā)展，也看到了在發(fā)展過程中的一些不足。怎樣提高煤炭的開采、利用效率，減少過程中的資源浪費和怎樣將煤進一步轉化成高附加值產品成了解決制約能源化工基地發(fā)展速度的主要問題。建立“生產流水線”式的能源化工基地，運用大數(shù)據、物聯(lián)網等高科技術，將煤炭從開采到利用環(huán)節(jié)形成有機鏈條帶動基地發(fā)展。下面列舉了一些先進煤礦企業(yè)和煤化工企業(yè)的發(fā)展思路。

一、推進煤礦開采智能化、無人化

在榆林地區(qū)的煤礦開采企業(yè)中，大型的企業(yè)像補連塔煤礦、大柳塔煤礦、魏墻煤礦等都實現(xiàn)了礦山調度指揮中心等類似的具有集中處理人員定位、運輸監(jiān)控、礦井氣體監(jiān)控、通訊保障、礦井通風監(jiān)控、電流電壓監(jiān)控的中控室。實現(xiàn)了信息的數(shù)字化、可視化和安全事故防范預警。但并沒真正的實現(xiàn)開采智能化、無人化。

未來采煤機，運輸機，液壓支架等采礦裝備都具有智能性，甚至是智慧的機器人，這時煤炭的開采才算是進入智能開采的新時代。榆北煤業(yè)小保當公司在智慧礦山領域邁出了重要一步，中央總控制室顯示屏上顯示著每一個液壓支架的壓力和伸長長度以及連采機的工作位置和電機轉速等重要參數(shù)，工作人員可以直接監(jiān)控調整井下綜采面的工作進度進行遠程操控。

無人化開采也是一個重要的歷史機遇，利用機器人可以減小采煤誤差，提高礦井的安全程度，實現(xiàn)礦井的“零傷亡，零損害，零排放”的煤炭綠色開采目標。構建物聯(lián)網系統(tǒng)，多種機器人協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)整個采礦過程的數(shù)字化和物聯(lián)網化，裝備運行的無人化和可視化。提高采煤效率，降低人工成本，提高采煤的經濟效益。

二、煤炭洗選智能化自動化，提高分選精度

洗選煤是最經濟有效的潔凈煤技術，可以充分提高煤炭綜合利用價值，滿足不同行業(yè)對煤質的不同的需求，使煤炭企業(yè)獲得更好的效益。我國大部分的選煤廠在智能化和可靠性水平上有所不足，工藝的靈活性不足。同時選煤工藝系統(tǒng)過于復雜，分選過度加工成本過高等缺點過多。由此，推進設備的大型化、國產化，提高工藝系統(tǒng)的可靠性，粗煤泥高效分選技術的研究等，是推進能源基地高速建設發(fā)展的重要一環(huán)。

三、煤炭生產企業(yè)與以煤炭為原料的企業(yè)連片建設

煤炭生產消費技術的四個方面中變運輸煤炭為輸送電力，變化石能源高碳排放為近零排放是煤炭發(fā)展的方向和目標。因為煤炭作為固體外運過程會帶來大量的不便，運輸過程中所消耗的能源會增加煤炭的成本，也是對運力和能源的浪費。運輸中產生的煙塵和噪聲污染破壞環(huán)境也是不可避免的。為了減少以上過程中的能源消耗資源浪費，將以煤炭為生產原料的企業(yè)與煤炭生產企業(yè)連片建設，將采掘洗選之后的煤分類直接輸送給下游企業(yè)，直接提高煤炭資源在基地內部的資源就地轉化率。

部分煤炭用于火電廠發(fā)電，順著電網將電力輸送給附近城市和煤化工企業(yè)，多出的電能西電東送至東部的城市。另外一部分煤炭，可經過帶式輸送機運送至煤化工企業(yè)，經化工過程生成油品、甲醇、烯烴、石蠟等多種產品分銷獲利。其他的符合利用要求的煤炭，可用于其他的工業(yè)生產和家庭取暖等方面。做到“吃下”的是原煤，擠出的是電、油品、蘭炭、聚氯乙烯等一系列化工產品。

四、加強煤化工工藝流程、設備自主研發(fā)

煤化工也是確保國家能源安全和原材料供應安全的重要產業(yè)，從煤氣化制合成氨起步，經過了六十多年的創(chuàng)新探索，中國的煤化工產業(yè)已經成功登頂世界之巔，無論是產業(yè)體系、技術裝備體系、工程體系還是人才體系都已經領跑世界，煤炭清潔高效轉化成高附加值產品展現(xiàn)出前所未有的光明前景。但在許多關鍵性的技術上還需要進一步的突破，這就要求企業(yè)在新的市場形勢之下，采用先進的生產工藝通過調整工藝路線，改進設備提高產品質量標準。依托高校、研究所、設計院等科研資源，聯(lián)合開發(fā)具有針對性的關鍵生產技術和工藝，提高自有知識產權。

利用高端技術來帶動煤化工效益的提高，缺水是陜北地區(qū)的常態(tài)，針對不同的化工工藝研發(fā)相對應的節(jié)水技術。與陜西的相關研究企業(yè)共同開發(fā)節(jié)水技術，減少成本支出，對陜北地區(qū)的水資源合理的利用。

五、發(fā)展煤化工多聯(lián)產技術

在煤炭化工企業(yè)中發(fā)展煤化工多聯(lián)產技術，提高煤炭資源的利用率，將煤—電—化—熱一體化，提高資源的整合利用效率和能源轉化率。將煤炭的多級產物進行多級利用，將產物作為原料，減少廢棄物排放，提高煤炭資源的經濟效益。

逐漸將煤化工的發(fā)展精細化，主動延長煤化工的產業(yè)鏈，形成精細化工和化工新材料的煤化工全產業(yè)鏈。例如陜西未來能源化工有限公司，生產優(yōu)質煤油、潤滑油、石蠟和精細化工產品等的產業(yè)鏈，有效的填補了短期內煤制油利潤不高的缺點。同時資源回收利用率遠超同行，廢棄物也有健全的回收處理系統(tǒng)。園區(qū)內與美國空氣產品公司合資假設一座煤制合成氣生產設施，即為煤的間接液化提供氣體，又可以將多出的產能向其他企業(yè)提供服務以盈利。

煤炭開采、洗選推進智能化、無人化 煤化工企業(yè)實現(xiàn)多聯(lián)產技術，研發(fā)先進生產技術向精細化發(fā)展。從煤礦的開采、洗選到煤炭的儲運和利用，集中的能源化工基地就像一條條產品生產流水線，能源化學基地的發(fā)展必將突飛猛進。