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我國合成氨生產工藝技術現狀

來源:溫州市浙博機械有限公司   2012年03月23日 16:02   1230
  1裝置現狀
  
  我國合成氨裝置是大、中、小規(guī)模并存的格局,總生產能力為4260萬t/a。大型合成氨裝置有30套,設計能力為900萬t/a,實際生產能力為1000萬t/a;中型合成氨裝置有55套,生產能力為460萬t/a;小型合成氨裝置有700多套,生產能力為2800萬t/a。
  
  目前我國已投產的大型合成氨裝置有30套,設計總能力為900萬t/a,實際生產能力為1000萬t/a,約占我國合成氨總生產能力的23%。除上海吳涇化工廠為國產化裝置外,其余均系國外引進,薈萃了當今世界上主要的合成氨工藝技術,如以天然氣和石腦油為原料的凱洛格傳統工藝(9套)、凱洛格-TEC工藝(2套)、托普索工藝(3套)、節(jié)能型的AMV工藝(2套)和布朗工藝(4套);以渣油為原料的德士古渣油氣化工藝(4套)和謝爾氣化工藝(3套);以煤為原料的魯奇粉煤氣化工工藝(1套)和德士古水煤漿氣化工藝(1套)。
  
  我國大型合成氨裝置所用原料天然氣(油田氣)占50%,渣油和石腦油占43%,煤占7%,其下游產品除1套裝置生產硝酸磷肥外,其余均生產尿素。70年代引進的大型合成氨裝置均進行了技術改造,生產能力提高了15%~22%,合成氨噸綜合能耗由41.87GJ降到33.49GJ,有的以石油為原料的合成氨裝置(如安慶、金陵、廣石化)用煉油廠干氣頂替一部分石腦油(每年大約5萬t)。
  
  另外,我國還有3套大型合成氨裝置在建,南化公司計劃投料,吉化在設計中,盧天化公司購買的墨西哥二手設備在著手建設,屆時,我國大型合成氨裝置總生產能力將達1205萬t/a。
  
  我國中型合成氨裝置有55套,生產能力為460萬t/a;約占我國合成氨總生產能力的11%,下游產品主要是尿素和硝酸銨,其中以煤、焦為原料的裝置有34套,占中型合成氨裝置的62%;以渣油為原料的裝置有9套,占中型合成氨裝置的16%;,以氣為原料的裝置有12套,占中型合成氨裝置的22%;
  
  我國小型合成氨裝置有700多套,生產能力為2800萬t/a,約占我國合成氨總生產能力的66%,原設計下游產品主要是碳酸氫銨,現有112套的裝置經改造生產尿素。原料以煤、焦為主,其中以煤、焦為原料的占96%,以氣為原料的占4%。
  
  2生產技術水平
  
  2.1以煤、焦為原料的合成氨裝置技術狀況
  
  我國以煤為原料大型合成氨裝置1套采用魯奇粉煤氣化工工藝,1套采用德士古水煤漿氣化工藝,以煤、焦為原料中小型合成氨裝置大多采用固定床常壓氣化傳統工藝,現平均噸能耗為68.74GJ?,F在國內普遍認為:德士古水煤漿氣化技術成熟,適用煤種較寬,氣化壓力高,能耗低,安全可靠,三廢處理簡單,投資相對其它煤工藝節(jié)省。水煤漿加壓氣化的引進、消化和改造,解決了用煤造氣的技術難題,使我國的煤制氨技術提高到*水平。雖然德士古水煤漿氣化理論上適合于很寬范圍的煤種,但國內生產經驗是原料煤要滿足熱值高(大于20.9kJ/g)、灰熔點低(T3小于1350℃)、灰分少等要求。
  
  2.2以渣油為原料的合成氨裝置技術狀況
  
  我國以渣油為原料的合成氨合成工藝很不平衡,以渣油為原料的大型合成氨裝置中,4套采用德士古渣油氣化工藝,3套采用謝爾氣化工藝,平均噸能耗為45.66GJ,zui低為40.82GJ。大多數以渣油為原料的中型合成氨裝置采用60年代比較流行的通用設計工藝,采用3.0MPa部分氧化法加壓氣化、無毒脫碳、ADA脫硫、3.2MPa3套管合成技術,噸能耗在65GJ左右,進行改造的裝置的噸能耗在56GJ左右。
  
  2.3以天然氣、輕油為原料的合成氨裝置技術狀況
  
  我國以天然氣、輕油為原料的合成氨裝置主要是大型合成氨裝置,目前已建成的大型合成氨裝置中,以天然氣為原料的有14套,以石腦油為原料的有6套,采用了凱洛格傳統工藝、凱洛格-TEC工藝、丹麥托普索工藝、節(jié)能型的AMV工藝和美國布朗工藝。以天然氣為原料(傳統工藝)的平均噸能耗為36.66GJ,zui低為32.84GJ;以天然氣為原料(節(jié)能型工藝)的平均噸能耗為34.12GJ,zui低為31.05GJ;以石腦油為原料的平均噸能耗為38.68GJ,zui低為37.01GJ。
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