超大型氨合成節(jié)能技術(shù)通過鑒定

　　6月24日，河北陽煤正元化工集團(tuán)有限公司開發(fā)的JR超大型氨合成節(jié)能技術(shù)，通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)在石家莊組織的科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，該技術(shù)工業(yè)運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)異、穩(wěn)定可靠，達(dá)到國際先進(jìn)水平，建議加快推廣應(yīng)用。

 

　　該技術(shù)已在國內(nèi)最大的單體合成氨生產(chǎn)裝置———滄州正元化肥有限公司“60-80”（即年產(chǎn)60萬噸合成氨、80萬噸尿素）項(xiàng)目上應(yīng)用超過2年。

 

　　中國氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)5月組織的現(xiàn)場(chǎng)72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行考核結(jié)果表明：

 

　　系統(tǒng)裝備國產(chǎn)化率達(dá)100%，合成氨單塔日生產(chǎn)能力2186.3噸，達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)能的109%；系統(tǒng)壓力15.14MPa，系統(tǒng)壓降0.708MPa，氨合成塔和高壓水加壓降0.336MPa，氨凈值17.56%；裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。

 

　　據(jù)介紹，該技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是開發(fā)了全還原態(tài)觸媒儲(chǔ)運(yùn)和裝填技術(shù)體系，節(jié)省了開車時(shí)間和費(fèi)用；氨合成塔內(nèi)件采用懸掛結(jié)構(gòu)，提高了內(nèi)件和外筒連接可靠性；氨合成塔內(nèi)件段間通道采用自重密封，

 

　　減少了內(nèi)件安裝工作量，降低了裝填安全風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)還采用水移熱的方式回收氨合成反應(yīng)熱，可以降低出塔氣溫度，簡(jiǎn)化氨合成流程，減少設(shè)備投資，熱回收效率明顯提高。

 

　　該項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、陽煤正元化工副董事長(zhǎng)劉金成告訴記者，國外單系列大型合成氨裝置技術(shù)起步早、成熟度高，最大單套合成氨裝置年生產(chǎn)能力在60萬噸以上。目前國內(nèi)運(yùn)行的大型合成氨成套裝置已超過50套，其中單系列產(chǎn)能最大的只有一套年產(chǎn)60萬噸的進(jìn)口裝置，其他均為年產(chǎn)45萬噸。由于國內(nèi)大型合成氨裝置技術(shù)不成熟，除上海、四川、江蘇、寧夏4套大化肥項(xiàng)目采用國產(chǎn)化裝置外，其他裝置均從國外引進(jìn)，引進(jìn)費(fèi)用高達(dá)1500萬元。

 

　　為突破技術(shù)壟斷，陽煤正元在原有JR氨合成技術(shù)專利基礎(chǔ)上，自主開發(fā)了年產(chǎn)60萬噸JR超大型氨合成塔及配套的工藝技術(shù)。該技術(shù)采用高壓水加回收氨合成反應(yīng)余熱、兩級(jí)氨冷；氨合成塔采用三段絕熱、段間間接換熱、全徑向結(jié)構(gòu)，氨凈值、反應(yīng)熱回收率等指標(biāo)在行業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先。目前，國內(nèi)外氨合成裝置的反應(yīng)熱利用率在85%，而JR3000型氨合成裝置達(dá)到95.3%。該技術(shù)裝置節(jié)約技術(shù)引進(jìn)費(fèi)、還原態(tài)觸媒效益、產(chǎn)品盈利、年熱回收效益合計(jì)6312.9萬元。

 

 

　　國際上具有代表性的低能耗制氨工藝有：美國KBR、丹麥托普索工藝、瑞士卡薩利工藝、德國伍德工藝等。

 

　　其中，KBR的氨合成塔為臥式，存在著設(shè)備占地大、內(nèi)部軌道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易安裝及檢修等問題；卡薩利的氨合成塔內(nèi)件是分段式，內(nèi)件組裝復(fù)雜，密封性不易保證，且會(huì)存在返混現(xiàn)象，不利于氨合成塔內(nèi)部氣流分布均勻及氨合成反應(yīng)的平穩(wěn)進(jìn)行。

 

　　目前，大型氨合成基本上逐步采用多段絕熱、間接換熱的全徑向氨合成塔內(nèi)件，其設(shè)計(jì)理念主要是提高氨凈值、安裝方便和安全可靠。

 

　　內(nèi)件支撐方式均選擇在氨合成塔底部，內(nèi)件副線均通過金屬軟管或鉸鏈?zhǔn)讲ü?jié)管連接。受金屬軟管或鉸鏈?zhǔn)讲ü?jié)管性能的限制，內(nèi)件和外筒的膨脹量不宜過大，也就是內(nèi)件的高度受到限制。全徑向氨合成塔又適合較大的長(zhǎng)徑比，可降低氨合成塔外筒的設(shè)計(jì)制造難度，并且可減少投資。（記者姜小毛）