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开创中国特色合成氨(NH3)工业之路

更新时间:2008-12-13 11:27:00

来源:中国化肥信息网

       改革开放伊始,化肥特别是氮肥被当作国家的战略物资来大力发展。在氮磷钾三个化肥主要品种中,氮肥生产的技术难度最大,特别是合成氨生产的科技含量很高,其主要难点是原料气精制工艺。
     合成氨虽是现代工业的产物,但自从实现工业化以来,在以煤为原料的原料气净化精制方面,国内外一直沿用高物耗、高能耗、高污染的铜氨液洗涤法及深度低变甲烷化法或液氮洗涤法等。为了改变这一局面,我国开发了具有独创性的合成气醇烃化精制新工艺,突破了一百多年来合成氨工业的传统方案。
      业内人士回顾当年的情况时十分感慨。由于历史原因,直至上世纪90年代,国内80%的合成氨装置仍采用能耗高、污染大的铜氨液洗涤法。其他的还有深度低变甲烷化法或液氮洗涤法等。这些传统精制工艺不仅是影响合成氨产量的重要环节,在原料气消耗、污染物排放和能耗方面也都存在较大问题,严重制约着合成氨工业的发展。
     上世纪90年代初,一家民营企业——湖南安淳高新技术有限公司的教授级高工谢定中带领课题组,从国家急需和行业难点出发,开始了合成氨原料气精制工艺的研究。经过艰苦和严谨的探索,他们成功开发出合成气醇烃化精制新工艺,开创性地提出了用甲醇化、甲烷化工艺,将有害的一氧化碳、二氧化碳变成有用的甲醇、二甲醚及液态烃,达到净化精制和生产多种产品的双重目的。这项技术大大提高了我国合成氨装置气体深度净化技术水平,为氮肥行业增产、降耗、提高经济效益提供了强大技术支撑。
      拥有自主知识产权的醇烃化技术是我国合成氨工艺的突破性技术,也是合成氨工艺中传统技术的绿色高效替代性技术。它具有显著的经济效益、节能效益和环境效益,同时可以一步法联产40%的二甲醚,在我国煤代油能源结构调整方面也具有重要意义。2004年2月,合成气醇烃化精制新工艺及应用荣获国家科技进步二等奖。
    该技术与传统铜液洗涤法相比,减少了生产过程的物耗、能耗,降低生产成本4%~5%,洁净了生产环境;与深度低变—甲烷化工艺比较,可节约变换蒸汽消耗62%,进入产品合成工序的甲烷减少80%,降低了生产过程精炼原料气的消耗。在合成氨的同时联产甲醇或醇醚物,其氨醇(其中醇指甲醇或醇醚物)比可在3∶1~20∶1的大范围内调节。联产的甲醇或醇醚物是重要的有机和精细化工原料,甲醇可添加至汽油中使用,醇醚物可做民用燃料,蒸馏出水分后的醇醚物可直接做车用燃料,比甲醇燃料性能更好,比二甲醚燃料价格低廉,使合成氨与基本化工原料和优质车用燃料联合生产成为现实。从全国来看,目前氮肥厂生产的甲醇超过300万吨/年,占全国甲醇产量一半以上,其中采用醇化工艺生产的甲醇占很大比重。可以说该项技术对能源化工的发展也具有举足轻重的作用。
      来自氮肥工业协会的最新信息显示,该技术因独具环保、节能、高效的优势,至今仍对氮肥工业的发展发挥着巨大的促进作用,该项目已列入行业“十一五”发展重点及国内多个地市的节能实施方案中。
       湖南安淳经过十余年的不断创新和推广,至2008年底,采用醇烃化技术的生产装置能力已达1274.5万吨总氨/年,其中5套装置的生产规模都达到了30万吨总氨/年。如今的湖南安淳已是总资产超过2亿元,连续三年利税过千万元的大型企业,成为改革开放30年来,非公有制企业依靠科学技术不断创新成长壮大的缩影。

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