基于全流程系統優化理念的焦化行業發展模式探討

　　一、我國焦化行業現狀與發展瓶頸

　　近年來，我國經濟形勢好于預期，經濟結構不斷優化，新舊動能加快轉換，質量效益明顯提升，總體上呈現穩中向好態勢。焦化行業經歷了產能壓減、錯峰限產、安全環保加嚴、升級改造等政策影響，焦炭價格在波動中保持上漲，行業經濟效益進一步好轉。隨著環保治理力度加大以及重點地區錯峰限產政策的出臺，如何實現穩定健康發展，并在起伏不定的市場中保持贏利，是焦化企業面臨的新難題。全體焦化企業必須深刻認識到，環保治理、限產錯峰生產將成為常態，是我國經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段的必然趨勢，中國煉焦行業仍然面臨產能過剩、環境壓力日趨加大的嚴峻挑戰;焦化企業要在新的市場環境下求得生存和發展，必須努力提高綜合競爭力，積極推進轉型升級，優化管理體系與工藝，提高全要素生產率，實現生產經營全過程安全穩定、低消耗、低排放、高效率運行，提高發展質量和效益。

　　二、國家相關政策及行業調整方向

　　經過 2013 至 2015 年企業的分化調整，淘汰落后產能、煤鋼行業化解過剩產能、環保安全監管督察的規范治理，煤鋼行業企業效益的明顯改善，但我們必須清醒的認識到，鋼鐵化解過剩產能任務依然艱巨，鋼鐵消費的減緩已經是大勢所趨。作為與鋼鐵發展高度相關聯的焦化行業，同樣面臨著加快供給側結構性改革與轉型升級的考驗，短期內我國焦化產品市場的供需狀況，還處于供過于求的局面，仍將在波動調整中運行，焦化企業的調整分化還將繼續演變。焦化行業供給側結構性改革是一項長期的戰略任務，不可能在短期內得到根本性解決，需要持續推進、不斷深化。

　　與此同時，環保督察常態化、監管制度日益嚴格、碳減排亦是焦化行業可持續發展所不容忽視的重大限制政策。

　　可見，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期，將加快建設現代化經濟體系，把發展經濟的著力點放在實體經濟上，把提高供給側體系質量作為主攻方向，焦化行業在積極應對轉型升級、提高發展質量的同時，機遇與挑戰并存。

　　三、全流程系統優化理念下的焦化行業發展模式探討

　　1.全流程系統優化理論來源及焦化行業全流程系統優化基本定義

　　全流程系統優化的指導理論為過程系統工程。系統工程是實現系統最優化的科學，其功能是指導復雜系統的工程，強調整體的運行，是溝通各專業工程學科的橋梁;其方法是用定量和定性相結合的系統思想和方法處理大型復雜系統的問題。系統工程應用非常廣泛，其在過程工業的應用稱為過程系統工程。過程系統工程(Process Systems Engineering，簡稱 PSE) 是在系統工程、化學工程、過程控制、計算數學、信息技術、管理科學等學科的基礎上產生的一門綜合性學科，它以處理物料流—能量流—信息流—資金流的過程系統為研究對象，研究其設計、控制、運行和組織管理，目的是在總體上達到最優化;簡言之，PSE 即為“選擇優化的單元設備及其聯結工藝來組成一個過程系統，從設定的產品組織生產，在最少的總費用和最小的環境污染條件下安全地生產，并在運行中采取和保持最優的操作條件”;其關鍵是單元和聯結關系優化，目標值是在安全條件下費用最低和污染最小。

　　全流程最優理念是歐美等發達國家工業發展的主導思想，成熟廣泛應用且效果顯著。我國焦化行業全流程系統優化，由中國煉焦行業協會首次提出并付諸實踐，即按照清潔生產和系統最優理念，定性、定量對焦化企業所有工段進行評估，依據評估結論制定企業最適宜優化方案，通過組織實施所制定的全流程系統優化方案，實現焦化企業生產的安全、環保、穩定、順行，以達到優化工藝參數和管理制度、降低企業運行成本、提升企業盈利能力的效果。全面推動焦化行業產、學、研、用共享服務平臺，創新焦化行業服務理念和模式，實現煤炭焦化領域企業和科研單位的共贏發展。

　　2.全流程系統優化實施目的與意義

　　從國民經濟發展及行業發展層面看，全流程系統優化的意義在于：

　　一是可實現煤炭清潔高效綜合利用。焦化是傳統煤化工行業，是中國第二大煤炭消費轉化行業，焦化流程應是煤炭能源潔凈化轉換效率高的工藝。通過實施焦化全流程系統優化， 推動焦化企業綠色轉型，提升行業整體水平，實現與冶金、化工、建材、現代煤化工等行業深度產業融合，并結合國家分布式能源建設要求，實現煤炭清潔高效利用。

　　二是可推動焦化行業發展向中國制造 2025 邁進和新舊動能轉換。通過焦化全流程系統優化，全面、精準優化工藝和強化規范、科學管理制度，使焦化行業在能效提升、節能減排、循環利用、“兩化”融合等方面，取得具有突破傳統管理理念、技術與管理措施針對性強、經濟效益顯著的可行性方案，有效降低企業運行成本，提升企業盈利能力和安全環保水平。根據實施效果，并結合焦化行業生產力評價指標體系，建立示范性綠色焦化企業，在行業推廣，提升行業整體發展水平。從而實現中國由焦化大國向焦化強國的轉變，尋求焦化新舊動能轉換進程的有效途徑。

　　三是創新服務模式。目前，中國焦化行業科研、設計、制造等相關服務單位的人才和技術優勢還沒能充分有效發揮，不能滿足整個行業轉型升級步伐的需要。為此，中國煉焦行業協會將通過發揮橋梁紐帶作用，搭建開放的產學研開放服務平臺，整合行業優質資源，創新焦化行業服務理念和模式，為焦化生產企業提供規范優質技術管理服務，提高生產企業的全要素生產率，提升生產企業安全環保管理水平，提升生產企業的經濟效益，同時也為服務單位提供技術成果轉化的平臺，開拓應用市場，實現企業和服務單位的合作共贏發展。

　　從大多數焦化企業現狀看全流程系統優化的意義在于：

　　一是可切實保障企業安全、環保、穩定、順行。生產實踐及調查研究發現，我國焦化企業均不同程度存在安全、環保隱患及穩定、順行難題。安全、環保是企業生存不可觸碰的高壓線，近年來尤為受到國家重視，不容出現絲毫紕漏;穩定、順行既與安全、環保問題密切相關，又對企業經濟效益產生重要影響;可見，安全、環保、穩定、順行是當前我國焦化企業亟待解決的重大問題，是企業生存與發展的基礎。全流程系統優化排查診斷環節，則是對制約焦化企業健康發展問題的“全面體檢”，將及時發現企業生產經營中所存在的問題并制定優化方案乃至逐步實施，從而切實保障企業安全、環保、穩定、順行。

　　二是可全面提升企業經濟效益和核心競爭力。經濟效益是企業永恒追求的目標，但由于技術基礎管理薄弱、關鍵技術人員匱乏、適用技術把握不準確等問題的存在，致使我國焦化行業自身可控成本居高不下。據中國煉焦行業協會調研分析：由于生產管理水平差導致國內焦化企業的噸焦生產成本差最高可達 150 元/噸焦，按照目前國內技術條件，如果實施精細化

　　管理和采用適用先進技術，國內焦化企業可實現 30 ~50元/噸焦的平均成本下降;此外，合理選擇先進適用技術也是保障企業長遠發展的不竭動力。通過全流程系統優化的實施，將著重改善焦化企業工藝設備管理中的缺陷、針對性培訓企業各崗位關鍵技術人員、科學判斷企業先進適用技術，以實現企業綜合經濟效益與核心競爭力的全面提升。

　　三是牢固樹立企業在行業中的地位和話語權。中國煤-焦-鋼產業鏈都屬于產能過剩行 業，隨著中國現代化進程的逐步完善，國家對鋼鐵需求將逐步下降，焦炭需求也必將呈現下降趨勢，所以未來我國焦化企業將存在產能壓縮與適者留存的競爭。焦化企業欲在時代變遷浪潮中逆勢而上，則需環保一流、管理先進、效益豐潤。通過全流程系統優化的實施，中焦協推廣焦化示范企業，在行業中全面推廣其先進發展模式，以實現其在未來激烈競爭市場環境中的可持續發展。

　　3.全流程系統優化實施方法

　　全流程系統優化工作范圍可概括為：焦化企業全流程優化的邊界為從精煤進廠至凈煤氣出廠，以及煤氣利用和深加工，具體排查診斷及優化環節主要包括：配煤、煉焦、煤氣凈化、煤氣利用、深加工(煤焦油加工、苯精制等)、公輔(水、電、蒸汽、自動化、檢化驗)和相應安全、環保和設備等。其具體優化方向為：生產工藝優化、安全和環保提升、能效梯級利用、管理理念提升。

　　4.全流程系統優化工作方法

　　焦化行業全流程系統優化工作主要涵蓋：排查診斷、優化方案制定與實施、優化效果評價與示范企業建立等階段。整體工作的開展以系統優化和清潔生產理念為指導思想。排查診斷階段，工作組將組織國內焦化行業各領域專家集中對實施企業的安全、環保、生產工藝(配煤、煉焦、煤氣凈化、污水處理、公輔系統、自動化系統及相關分析化驗)、能效、管理等方面進行全面排查診斷;根據排查診斷結果，通過計算機模擬仿真、與國內外先進工藝指標對標等方法，并結合企業實際情況制定本企業最適宜的全流程系統優化方案;此后，組織專家對各項優化方案按照系統最優的原則進行綜合評定，結合企業生產情況有計劃地分步實施，并對實施效果進行實時跟蹤，進而建立焦化行業生產系統評價體系，確立焦化示范企業，在全行業推廣。此外，還將對企業相關管理與技術人員進行分專業的培訓，培訓內容涵蓋：全流程優化理念、配煤優化、煤焦檢驗、焦爐管理、煤氣凈化管理、循環水管理、廢水源頭治理、污水處理、制冷機合理操控、能效評估等。

　　四、焦化行業工藝管理共性問題及優化方向

　　據中國煉焦行業協會在實施全流程系統優化工作中發現，當前我國焦化行業在技術基礎管理、全流程綜合考量等方面均存在較大優化空間，下表所示為我國焦化行業管理典型共性問題分析及優化方向。

　　由于生產管理水平差導致國內焦化企業的噸焦生產成本差異較大，按照目前國內技術條件，如果實施精細化管理和采用適用先進技術，可實現平均 30~50元/噸焦的成本下降。目前，焦化企業生產管理粗放的主要原因可歸納為以下三個方面：一是技術基礎管理薄弱，許多企業技術管理理念仍舊延續傳統小焦化管理理念;二是合格的焦化技術人員嚴重缺乏，如按產能為標尺，目前合格的焦化技術人員缺口高達 60%以上;三是焦化技術市場魚龍混雜，有許多違背基本科學原理的技術在應用。可見，焦化企業改進管理需要系統分析，從基礎管理和技術管理等多維度全面考慮，實現綜合效益最大化。

　　在深入推進供給側結構性改革、環保要求日益趨嚴的新時代背景下，獨具中國特色的焦化產業正面臨著深化改革、優化結構、轉型升級、化解過剩產能、節能減排等艱巨任務和諸多困難的嚴峻挑戰。我國焦化行業應堅持市場導向，進一步轉變環保治理理念，以企業現有生產工藝設施全流程系統優化、完善和提升為落腳點，補齊全系統生產要素運行的短板，降低系統運行成本，提高盈利能力，為促進我國焦化行業的綠色、健康、可持續發展而不懈努力。

　　作者：石巖峰 中國煉焦行業協會