合成氨新技术让节能潜力变成现实化工机械网

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　　目前节能降耗已成为全社会关注的焦点，在国家发改委发布的“十一五”十大重点节能工程中，就包括了以洁净煤为燃料及原料制造合成氨的改造工程。合成氨企业如何通过技术创新节能降耗？有什么新型适用技术可在行业内推广？就此采访了该领域的*——石油和化学工业规划院教授级高工邰学林。

　　集成创新的联合气化工艺

　　我国大多数氮肥厂均采用固定床间歇气化技术生产合成氨，存在原料成本高、环境污染严重等缺点。近几年来，国内外也有一些比较成熟的粉煤气化技术适用于合成氨生产。国外技术以壳牌的干粉煤气化和德士古的水煤浆气化技术等纯氧粉煤气化技术为代表，这些气化技术生产能力大、气化效率高。国内技术以恩德粉煤气化技术和灰融聚粉煤气化技术为代表，适合我国中小化肥企业合成氨装置的技术改造。

　　邰学林介绍，他们通过集成创新开发的联合气化法生产合成氨，是采用纯氧气化、富氧气化和空气气化中的至少两种气化技术，联合应用于合成氨生产的新工艺。该工艺主要解决采用壳牌的干粉煤气化技术生产合成氨的工艺中，存在的气化装置出口一氧化碳高达60%以上、硫氧化碳含量高导致变换工艺难度增加的问题，同时降低了化肥生产的氧气消耗。它还可应用于纯氧气化技术生产合成氨新装置，以及采用这类技术的合成氨装置增产、节能和降低成本的技术改造。

　　据介绍，该工艺有效地降低了合成氨装置的投资和生产成本，大大提高了化肥企业的经济效益。就产能为1500吨氨/日的装置而言，如果采用联合气化法（壳牌/恩德炉）生产合成氨，装置总投资减少1亿元，每年可降低成本约0.25亿元；若采用联合气化法（壳牌/灰融聚）生产合成氨，虽然总投资增加了2亿元左右，但经济效益却可以增加1.5亿元/年。

　　复合型高效捕沫器受青睐

　　气雾分离器的分离效率对合成氨和甲醇生产的经济效益影响很大。目前工业生产从气体中分离雾沫的常用设备有惯性捕沫器、丝捕沫器、纤维捕沫器、复挡捕沫器等。这些分离器都不同程度地存在缺陷，处理气量大时存在分离器阻力高、设备庞大或分离效率低等不足，即使是某些国外知名厂商在低温净化的气雾分离效果方面也不够理想。生产中常因设计不合理及负荷的变化导致分离效率下降，特别是在气速过高的条件下会产生二次夹带，对工业生产影响比较严重。

　　邰学林研发成功的复合型高效捕沫器，是一种将多种分离技术集于一身，具有处理气量大、分离阻力小、分离效率高等特点的新型除沫器。它彻底地解决了处理气量大、流速高引起的气雾分离二次夹带问题，适用于吸收塔、再生塔等各种气液传质设备塔器顶部的气液分离，以及各种冷却、冷凝后的气雾分离过程。在不增加阻力的情况下，处理能力相对于传统分离器可提高50%～100%。

　　据悉，目前已有4家企业的19台分离器选用该技术进行气雾分离，效果理想。山西永济中兴化工有限公司采用该技术改造了1台甲醇分离器后，吨甲醇节电在17 千瓦时以上，每年可节约电费144万元。云南云维集团沾化有限公司通过改造1台氨分离器，使分离效率接近100%，实现吨氨节电约207千瓦时，全年可节约电费869万元。

　　水冷器清洗技术化解难题

　　在合成氨工厂，半水煤气压缩机就如人体的心脏，其作用是把原料气加压送至净化后再送到合成工段。其中水冷器的冷却效果好坏，直接影响压缩机的打气量、电耗，甚至关乎压缩机的长周期和安全运行。由于半水煤气中含有煤焦油、粉尘等杂质，同时压缩机在运行时还要对气缸注油润滑，容易在出口冷却器中结炭形成硬质垢，使得清洗作业非常困难，影响工业生产。

　　对此，大多数厂家采取碱水煮、氨水泡、高压蒸汽吹、水冲等方法进行清理，其结果都不够理想。邰学林发明的TH-1清洗技术，具有清洗操作简单、无腐蚀、溶液可多次使用、*、成熟可靠等优点，彻底解决了压缩机水冷器的清洗问题，同时可应用于各种油冷器的清洗。据悉，我国每年需要清洗的水冷器换热面积在 0万平方米以上，借助该成果进行清洗，不仅效果理想，还可以产生1亿元/年以上的经济效益。