一套投资少、投产快、运行好、效益高的18.30装置建设经验总结 李孟璐 全国化工合成氨设计技术中心站 摘 要：文章介绍了天脊晋城化工股份有限公司“18.30”装置工程建设的指导思想，对并工艺方案的确定、工程设计、设备选型、招投标、项目建设、投产运行等作了详细总结，供有关单位项目建设参考。 天脊晋城化工股份有限公司（原晋城第二化肥厂）是1979年投产的年产3kt合成氨的小氮肥厂，历经二十年的艰苦创业，1999年达到60kt /a 的合成氨生产规模，虽拥有得天独厚的资源优势，多年来却未见大发展，效益平平。进入新世纪，企业领导审时度势，抓住山西省调产机遇，首先果断兼并了离市区25km的解放军6013厂，为企业拓宽了发展空间，并随即投资8141万元实施改产碳铵为大颗粒尿素的8.13工程（80kt/a氨，130kt/a尿素）。2001年6月初率先建成了华北、东北、中原三大地区第一套大颗粒尿素装置。改产尿素的成功，优化了产品结构，企业的实力和经济效益大幅提升，特别是这一规模发展的业绩成为山西省打造以无烟煤产地晋城为中心的尿素生产基地战略布局的首棋。它更重要的意义在于培养锻炼了发展煤化工事业的生力军，坚定了快速发展、进一步使企业做大做强的决心和信心。晋城二化在认真总结8.13工程经验的基础上，马不停蹄，进一步加快加大建设步伐。 2003年底，在6013厂厂址处，建成投产了全国小氮肥企业首套18.30装置（180kt/a合成氨，300kt/a尿素）。该装置决算投资3.6亿元，建设周期13个月，投产42天即达产达标，试生产第一年（2004年）在电负荷受限的条件下，生产合成氨199.8kt，大颗粒尿素320kt，并联产甲醇14.3kt，实现利润1.2亿元，2005年又取得氨产量240.4kt，大颗粒尿素407.5kt，联产甲醇18.96kt，实现利润1.7898亿元的好成绩。 2001年以前，晋城二化还是一个名不见经传的小碳铵厂，而2003年底两套装置尿素生产能力达到500kt。2005年合成氨总产量376kt，尿素总产量为619.77kt。以实现销售收入9.45亿元、利润3.01亿元、利税3.4亿元的佳绩进入中国石油和化工化肥行业百强，全国小尿素行业综合效益第一名，成为中国石油和化工百强企业十大最具影响力企业之一。晋城二化尿素装置的建设达到了投资省、投产快、运行好、效益高的建设目标，其合理的规模配置，各项先进技术的应用，成功的建设经验和稳定高效的运行效果倍受关注，众多同行前来参观、询问、学习、考察，来者中有的对其投资之少表示怀疑，也有不少同行将其高效益仅仅归结为资源优势带来的效果。 笔者有幸身临其境参加了工程建设和开车运行的全过程，首先肯定的是投资额和效益是实实在在的。至于为什么花这么少的钱取得如此高的效益，我们的体会是：工程造价不单纯是一个花钱的事，它是一门融经济、技术、管理于一体的投资管理科学，从项目的决策、技术方案的选择、设计、实施等涉及到工程的全方位、全过程。而项目的投资效益更是一个综合效果，除市场因素外，主要由投资多少、工期长短、运行效果来决定。只有做到投资少、投产快、运行好，才能保证效益高。与本项目同期同地的另一“18.30”装置总投资11.6亿元，建设期3年余，3个多月方达产，虽也处原料产地，建成后的效益却远不如晋城二化，该装置吨尿素投资3860元，而晋城二化吨尿素投资仅1200元（如按达到的实际生产能力计算吨尿素投资不到1000元），前者成本中的利息负担上百元，是晋城二化的三倍多，至于试车费用、运行费用的差别更悬殊。 下面仅就装置建设中的一些做法和体会总结如下： 1．须有正确的战略决策和建设指导思想 领导的任务就是决策，根据晋城市打造200万吨尿素生产基地的目标，综合企业的优势和经济技术实力，二化领导当机立断，做出战略决策：在兼并的6013厂处兴建18.30装置，总投资不超过4.0亿元，2003年底投产。 工程建设的指导思想是：以节能降耗、低成本、稳定运行为中心，节省投入，缩短建设周期，边生产、边建设，突出企业经济效益，即达到投资少、投产快、运行好、效益高的建设目标。 装置建设尽量采用目前氮肥行业各项先进技术和行之有效的技术成果，注意发挥和充分利用原料煤的地域优势，坚决克服原料相对便宜轻视节能降耗的错误思想。 1.1 技术决策正确是项目成功的关键 决策错误是造成浪费的根源，项目建设中技术决策尤为重要。合成氨及尿素生产工艺较复杂，技术含量较高，虽是传统产业，但近年来技术进步突飞猛进，新技术、新工艺不断涌现，如何优化工艺路线和确定正确的技术方案——即技术决策是项目投资少、运行好的关键，也是装置建设的首要一步。既不能只为了图快搞同类技术的简单重复，即简单的1+1，也不能盲目地无选择地采用新技术。在认真总结本企业8.13工程生产及建设经验的基础上，广泛吸取大、中、小氮肥厂采用的先进、成熟、适用的技术，采取走出去，请进来等方法，通过消化、吸收、比较、借鉴，制定出既先进适用又经济合理的工艺路线和技术方案。研究和讨论要充分，尽量考虑周全，杜绝先天性不足。路线和方案一经敲定，工程建设就有了明确的方向和目标。 1.2 装置的工艺路线 18.30装置选定的工艺路线如下； 直径2610mm煤气发生炉—→1万m3气柜—→煤气除尘、净化—→罗茨鼓风机—→静电除焦气体净化—→压缩机一、二段—→全低温变换—→变换气栲胶法脱硫—→压缩机三、四段—→碳丙脱碳—→原料气精脱硫—→压缩机五、六段—→醇烃化气体精制—→压缩机七段—→分子筛及氨冷除油水—→氨合成—→CO2汽提尿素—→海德鲁大颗粒造粒。 工艺主要特点提示； 低成本高质量制取脱盐水、全方位采用先进技术的煤气系统、多级煤气除尘净化、取消半水煤气脱硫、强化变换气脱硫、全低温变换、醇烃化原料气净化、ⅢJD—2000氨合成、改进型CO2汽提尿素生产、流化床大颗粒造粒。 装置中各工序的概况、特点及运行情况已有介绍，在此不赘述。 2. 坚持厂院结合，优化完善设计 设计是对拟建工程的实施在技术上和经济上所进行的全面而详尽的安排，是把先进技术和最新技术成果引入建设和生产的渠道，也是组织施工的依据和投资计划的具体化，因此设计质量好与坏直接关系着工程质量和将来装置的运行效果，是决定其工程成败的前提。本装置从决策开始就十分重视设计工作，其做法有利于设计的优化，同时极大促进和保证了项目建设的顺利进展。优选设计单位，尽量优化完善设计。 在广泛调查了解的基础上，充分发挥有关设计院的特长，晋城二化18.30工程的设计由山东化工规划设计院、湖南安淳公司、山西化工设计院、中国五环化工工程公司、徐州水处理研究所等单位分别承担有关工号的设计任务，由建设单位拿总和协调。 对设计的态度，既不能把设计单纯看作是设计部门的事撒手不管，也不能你设计你的我干我的二者脱节。正确有效的做法是积极主动与设计部门配合协作，一方面了解掌握设计思想和设计内容；另一方面让设计单位吃透厂里情况，以便将业主的意图贯彻到实际设计当中去。 其具体做法是：设计工作开展前，由厂方牵头，会同设计院并邀请有关技术专利拥有者、设备制造厂、催化剂制造单位等技术人员共同讨论商定最经济合理的技术方案，方案不一定一次就定好，但应该在设计工作开展前确定下来(主要技术路线和方案在可研阶段就应该基本确定)，说起来这好像并不难做到，但实际上项目一旦决定就要快上，常常以工期紧为理由急急忙忙做设计，一边干、一边变，有的施工图都做了，而技术路线和方案又多处进行大的改变，造成人力、物力、工期的损失。晋城二化的做法是；把功夫花在开始阶段的技术决策上，即磨刀不误砍柴功，路线、方案敲定，有了明确的方向目标，协作各方都集中力量鼓足劲去干，不走或少走弯路，自然顺利快捷。 设计院每一步初稿完成，厂方及时召集操作、管理经验丰富的工程技术人员、同行业专家等分别对工艺流程、平面布置、设备选型、管道配置、施工方案等进行充分讨论，特别要求各项目负责人对每台设备的特点、用途，每条管道、阀门的设计意图都做到心知肚明，讨论后形成汇总意见再反馈设计院。这样做有利于设计的完善，避免了一些先天性不足；另一方面使业主和工程技术人员、施工人员提前进入角色，不但可以减少安装施工中的变更，有效地节省投资，缩短工期，而且有利于一次开车成功和投产后的稳定运行。 仅举一例：180kt/a合成氨变换系统，是当前国内同行业单套系统生产能力最大的全低温变换装置，直径5.4m低变炉也是国内首台，当山东院把该工序初步设计方案拿出来后，厂方邀请湖北化学研究院、山东明水化肥厂、河北正元高效塔器开发公司、江苏昆山三维板式换热器厂、湘东化机厂、长沙化机厂等单位的专家，由晋城二化的技改处、两个生产分厂的技术厂长、生产厂长、生产科、设备科、车间主任、工段长等技术人员参加，进行了长达两天的专题讨论，不但优化了设计，而且决定采用了高效垂直篩板饱和热水塔、高效低阻折流杆换热器、板式换热器、高效除油净化、段间**降温等多项技术，使全低温变换技术在中、小氮肥厂的应用上了一个新台阶。 18.30装置全系统开车一次成功，短时间达产达标并长周期稳定运行，厂院结合优化完善设计起了决定性作用。 笔者听到、见到一些技改工程建设中厂方和设计院、技改和生产严重脱节即常说的两张皮，到了试车、开车阶段大量矛盾突现出来，整改的工作量大，有的不好改则落下先天不足，因此，“善予者胜”的道理应牢牢记取并付之实践 。 3. 选择安全可靠、经济实用的设备并力求国产化 设备是化肥生产的基础，整个18.30装置新上设备600余台套，其投资占总投资的一半以上，设备选型是否经济合理、先进实用关系到工程投资、安全稳定生产和生产成本的控制。 比如，大型合成氨装置中氢、
氮气压缩机都采用蒸汽透平离心式压缩机，虽具有生产能力大、运行周期长、节电、节水等优点，但其投资是电动
往复式压缩机的6—8倍，一旦维修需返回制造厂进行，影响生产时间长，尤其在以煤为原料的合成氨生产路线中，因气体中挟带的粉尘难以除净及山西电价相对较低等因素，本装置中全部选用电动往复式压缩机，如氢氮机为6MD32七段机，尿素CO2压缩机为6MD32—195/14.6五级六列机，满足使用、降低了造价，又保证了工期。 CO2汽提尿素装置四台关键高压设备选用有成熟制造经验的大连金州重型机器厂的设备，关键
高压调节阀选用四川锦宇的产品。氨合成及醇烃化内件采用安淳公司高效、优化的内件。 整个18.30工程除流化床机械造粒机下箱体和高压喷射器外其他全部国产化。通过近三年的生产运行表明所采用的设备经济、安全、高效、实用。 4. 引入竞争机制，公开招标，有效降低工程造价 18.30装置总投资3.6亿，工程建设自始至终加强资金管理，处处精打细算、科学安排，特别是引入市场竞争机制，对所需数以千计的各类物资以及土建、安装、防腐、保温等多项工程全部采用招标、议标的方式采购，比质量、比工期、比造价，择优选择供货单位和施工安装队伍，从而保证建设工程中购置的设备、物资及施工安装队伍选型先进、性能可靠、质量上乘、价格合理、工期保证，确保了所有工号的一次开车成功和长周期稳定运行，达到理想的投入产出比。 投标是投标单位质量、价格、工期以及信誉等多方面实力的竞争，因此认真组织好招、投标工作，真正做到公平竞争，达到优胜劣汰、选择满意的中标产品（或单位）的目的。`其主要做法： 4.1 做好招标前的技术准备工作至关重要 4.1.1必须认真细致地做好招标前的技术准备工作，有关的图纸、技术资料要齐全，规格型号、技术特点、工程量及技术要求清晰明确，施工条件及现场状况明白交底，多台设备或较大工程施工安装分标要细而界限分明。 4.1.2招标书要全面严谨，不留漏洞，对工程量、工期、付款方式、质量要求、验收标准、监督检验办法及双方责任等都要明确规定，不能似是而非。 4.2 了解市场，掌握信息，剖析成本，促使厂家让利 在当前市场经济条件下，各种产品比较丰富，竞争十分激烈，买方要想少花钱购到质优价廉的产品，必须先了解市场，掌握行情。例如订购1000m3聚丙烯填料，先从成本购成上算细账，具体到原料聚丙烯的市场价、单个填料的重量、单位体积的个数、加工费用、运费、包装费、税金，经比较发现，此批填料虽然总重量不大但体积大，运费高，最终确定采取业主自购聚丙烯原料，由填料制造厂家自带注塑机、模具及人员来现场加工的合作方式，全部费用不到招标价的60%，节约资金上百万，特别是由此方式加工的填料质量好、强度高，避免了填料运输、堆放、风化、及原料不纯对产品质量的影响，最长已使用五年多未发现破碎、老化现象。 4.3 凭借雄厚实力和良好信誉让厂家主动让利 市场经济是竞争经济，更是信誉经济，竞争是讲信用的，买卖双方都要讲诚信，不能有任何欺骗行为，买方（发包方）雄厚的实力和良好信誉是可贵的无形资产。晋城二化近期发展势头迅猛，特别是8.13工程投产后，各项指标处于全国同行业领先水平，不少兄弟单位来厂参观学习、交流培训，因此二化选购的设备、物资具有榜样的作用，常常成为兄弟厂选购的参照，在很大程度上为供货商起到了积极的宣传作用，有的厂家说：和晋城二化做买卖放心，他们守信用，工期有保证，能用好我们的产品，虽然利润少，却等于免费为我们做了广告，我们让利是值得的。 4.4 议标、定标要公开、公平、公正，择优而用 招标的组织工作一定要严密，较大的招标由省级正规招标公司组织，定标由招标公司、厂领导及有关技术人员组成的评标小组完成。标书当众拆封、宣读，通过对标书认真的审查、鉴别、评价，对投标价格、质量、工期、工程量等进行全面的分析、核算，最后综合质量、价格、优惠条件、厂家实力等集体决定质优价廉的中标厂家，价格低不是中标的唯一条件，要明白贵的道理，贱的原因，绝不能只看表面草率定标，更不是某个人或少数人说了算。 评标、议标人员要公平、公正、不徇私情，同样产品比质量，同样质量比价格，同样价格比信誉，严格履行招标单位和业主的责任，为投标者提供均等的竞争机会。招标中严肃规定工作纪律，一切让利体现在报价中，不搞权钱交易、酒场交易。 所有中标项目实行合同管理（招、投标书列为合同附件），中标合同不能转让，一切按合同条款执行。在18.30工程建设中，卓有成效地进行了多次大小招标活动，节省投资数千万元，实现了花最少的钱、办最多的事，达到了最好的投资效益。我们深深体会到:竞争出效率、竞争出效益，但竞争必须是有序的、讲诚信的，项目管理者只要出于公心就会有责任感，就会有得力的办法，取得理想效果。 5. 科学安排、合理调度，投产目标雷打不动 项目建设是否成功在一定程度上可以说速度决定胜负，时间就是金钱，时间等于成本。18.30工程从项目建设一开始就安排了严谨的工期—确定2003年年底必须出产品。为保证投产目标的实现，项目的各项建设任务分工明确，责任到人，现场管理科学安排、合理调度。 5.1 建立与之相适应的管理机制 5.1.1落实项目组责任制，成立由项目建设总指挥、项目负责人组成的工程建设指挥部，设置十二个项目管理组，将项目建设的任务、安全、工期、质量等各项要求以任务书的形式逐级分解到项目组，形成层层负责、环环紧扣的责任体系。总指挥负责监督协调各项目组及施工单位的工程质量、工程进度，保证资金运作及物资供应。 5.1.2建立严格的考核机制。没有考核的责任制是无力的。要把工程的安全、质量、投资、进度作为考核项目责任人的内容，分项保总项，谁拖了工期，哪个项目受阻都随时受到考核和监控，提倡不怕有问题，就怕发现不了问题的务实工作作风。 尽管2003年受“非典”疫情和雨雪天气较多等不利因素影响，多台主要设备拖期交货，工程进度受阻。面对困难怎么办？有人说属于自然灾害，明年再开车说得过去.。但是建设指挥部认为：办法总比困难多,投产目标不能变。通过采取得力措施，比如派人分别到制造厂催货，要求货不进厂人不回家，有的从非典前到制造厂，直到十月底押运设备回厂，八个月没有回家一次，敬业精神深深感动了制造厂，千方百计赶工期；另外通过采取安装与试车交叉巧安排等等有效措施保证了18.30工程如期建成投产。 6．高度重视生产准备，加强生产管理，保证装置长周期稳定运行 众所周知，尿素生产从前到后流程长、设备多，互相关联、环环相扣，特别是新装置投产更要精心组织，要求确保试车、开车一次成功。 6.1 以人为本，切实抓好生产组织和员工培训 有了好的装备，人是保证顺利开车和正常生产的根本。常见不少项目建好了却迟迟开不正常，有的厂领导说：新装置投产搞得我们焦头烂额，长时间稳定不下来，不能达产达标，甚至发生事故。生产准备的重要性虽然都明白，但是往往忙于项目建设忽视生产准备，特别是忽视生产组织的建立和人员的系统培训，或者只配操作工，不安排车间领导、技术人员，装置开车后，厂级、中层乃至车间领导还没有一个明白人，不能指挥生产，开车队一撤，系统就稳定不下来。晋城二化重视人员培训，不但要求学会现场操作，而且把试车、开车任务落实到位，实习培训时就将图纸、资料交给实习队，通过与图纸对比的学习能提前熟知装置情况、并能提前发现问题及时与厂内施工人员沟通，该改的、必须改的尽早变更，这样做等于使生产操作人员提前进入生产现场，提前熟悉了解自己的装备特点，极有利于装置的开车顺利和尽早达标达产。 6.2 做好生产准备、技术准备，确保开车进度，要尽早安排全装置及各工序的试车、开车计划，试车、开车规程编制要详尽具有可操作性，质量要求和质量责任明确，系统清洗、吹扫必须全面、彻底，单体试车、联动试车达到要求，不能只图快、图省事而走过场。 系统开车前技术准备要充分、完善，包括操作人员培训、上岗考试、操作规程和工艺指标的公布和学习以及安全教育等项工作都必须实实在在做好，开车后的正常生产管理要规范、严格，常抓不懈，工艺指标、工艺纪律等及时纳入考核。 晋城二化18.30装置的建设和生产取得了极大成功，装置中不论是新技术还是传统工艺都达到经济、稳定、优化的运行效果。比如：变换气脱硫采用传统的栲胶法，入口H2S在500mg/m3左右的情况下，出口HS2一般<5mg/m3，脱碳前不设干法脱硫，脱硫塔不堵，阻力稳定，而且运行成本低，吨氨脱硫的物料费不到1.1元钱，所回收的硫磺价值还高于脱硫所消耗物料的费用。没有半脱、变脱后又不设干法脱硫把关，整个粗脱硫的生产费用只是溶液泵的一点儿电费了，比通常的粗脱硫费用吨氨成本要降低15—20元。变脱装置之所以运行的这么好，除了装置设计优化外，关键是科学严格的生产管理，比如脱硫液各组分一有变化就要随时分析原因及时调整，不能成为痼疾。 细节决定成功，三分技术七分管理，晋城二化自始至终狠抓技术进步和严格管理两方面，才使全装置所有工序的建设和运行都达到预期的理想效果。显然，这决不是仅靠资源优势就能取得的成效。 现在晋城二化正在建设新一套30.40（年产240kt氨，联产60kt醇，400kt尿素）装置，2006年年底将达到一百万吨尿素生产能力，同时第三套装置也已着手筹建。相信只要坚定地树立科学发展观，推进技术进步，按照循环经济的理念，走低投入、高产出、少排污可循环的发展道路，认真抓好效益公式各要素：注重节能降耗、适宜的装置规模、科学严格的各项管理以及最少的企业投入就会达到企业效益最大化，使企业不但发展得更大、而且更强。
