氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)推廣技術(shù)
氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)推廣技術(shù)
序號(hào) |
技術(shù)名稱 |
適用范圍 |
技術(shù)主要內(nèi)容 |
解決的主要問題 |
技術(shù)來源 |
所處階段 |
應(yīng)用前景分析 |
1 |
連續(xù)加壓煤氣化技術(shù)(包括多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)型氣流床分級(jí)氣化技術(shù),、HT-L航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)) |
以天然氣,、油、無煙塊煤為原料的合成氨,、甲醇企業(yè)實(shí)施原料結(jié)構(gòu)調(diào)整改造,,或用于新建合成氨、甲醇裝置,。 |
1,、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)。水煤漿經(jīng)隔膜泵加壓,,通過四個(gè)對(duì)稱布置在氣化爐中上部同一水平面的工藝噴嘴,,與氧氣一起對(duì)噴進(jìn)入氣化爐進(jìn)行氣化反應(yīng)。氣化爐的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)由射流區(qū),、撞擊區(qū),、撞擊流股、回流區(qū),、折返流區(qū)和管流區(qū)組成,,通過噴嘴對(duì)置,、優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)及尺寸,在爐內(nèi)形成撞擊流,,強(qiáng)化混合和熱質(zhì)傳遞過程,,形成爐內(nèi)合理的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),達(dá)到良好的工藝與工程效果,。 2,、經(jīng)濟(jì)型氣流床分級(jí)氣化技術(shù)。原料( 水煤漿,、干煤粉或者其它含碳物質(zhì))通過給料機(jī)構(gòu)和燃料噴嘴進(jìn)入氣化爐的第一段,,采用純氧或富氧空氣作為氣化劑,可以采用其它氣體如CO2,、N2,、水蒸汽等作為調(diào)節(jié)介質(zhì)控制第一段氧氣的加入比例,使第一段的溫度保持在灰熔點(diǎn)以下,;在氣化爐第二段再補(bǔ)充部分氧氣或富氧空氣,,使第二段的溫度達(dá)到煤的灰熔點(diǎn)以上并完成全部的氣化過程。 3,、HT-L航天爐粉煤加壓氣化技術(shù),。原料煤經(jīng)磨煤干燥后,加壓輸送到氣化爐內(nèi),,采用環(huán)形水冷壁,、煤粉頂燒單燒嘴,多路煤粉單一氧煤比,,粉煤與純氧和水蒸汽在高溫下發(fā)生反應(yīng),,生成主要含一氧化碳和氫氣的粗煤氣。 |
調(diào)整原料結(jié)構(gòu),,解決原料(天然氣,、油、無煙塊煤)供應(yīng)不足影響行業(yè)發(fā)展的難題,。提高行業(yè)清潔生產(chǎn)水平,;提高原料及能源利用效率;減少固體廢物的產(chǎn)生與排放,;避免了氣化過程中含硫化物,、一氧化碳的工藝廢氣排放。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
先進(jìn)煤氣化技術(shù)目前只在少數(shù)經(jīng)濟(jì)狀況較好的企業(yè)采用,,有較好的推廣應(yīng)用前景,。 1,、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已投運(yùn)12臺(tái)(套),。 2、經(jīng)濟(jì)型氣流床分級(jí)氣化技術(shù)已投運(yùn)1臺(tái)(套)。 3,、HT-L航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)已投運(yùn)2臺(tái)(套),。 |
2 |
氣體深度凈化技術(shù)(包括常溫精脫硫工藝技術(shù),脫羰基金屬,、脫氯,、脫氨、脫油技術(shù)) |
合成氨,、甲醇生產(chǎn)原料氣的深度凈化,。 |
1、常溫精脫硫工藝技術(shù),。應(yīng)用特種脫硫劑,,將合成氨原料氣中H2S、COS及CS2等硫化物脫至各種催化劑所要求的精度(總硫<0.1ppm),。主要包括JTL—1型(吸附—水解—吸附組合),、JTL—4型(吸附—轉(zhuǎn)化吸收組合)和JTL—5型(吸附—水解—吸附—轉(zhuǎn)化吸收組合)。 2,、脫羰基金屬,、脫氯、脫氨,、脫油技術(shù),。應(yīng)用特種吸附劑,在常溫~300℃,、常壓~15.0MPa條件下將氣體中微量Fe(CO)5+Ni(CO)4,、HCl脫除至≤0.1×10-6,微量NH3脫除至≤0.5×10-6,。 |
1,、常溫精脫硫工藝技術(shù)解決了甲醇合成、氨合成催化劑因硫中毒導(dǎo)致壽命短的問題,。 2,、脫羰基金屬、脫氯,、脫氨,、脫油技術(shù)解決了甲醇催化劑因羰基金屬、氯,、氨,、油的中毒問題,延長(zhǎng)催化劑使用壽命,。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
1,、常溫精脫硫工藝技術(shù)已在300多家企業(yè)推廣應(yīng)用,,市場(chǎng)占有率60%以上。 2,、脫羰基金屬,、脫氯、脫氨,、脫油技術(shù)已在80多套氮肥和甲醇裝置中應(yīng)用,。 |
3 |
合成氨原料氣微量CO、CO2脫除清潔生產(chǎn)工藝(包括:合成氨原料氣醇烴化精制新工藝,、全自熱非等壓醇烷化凈化合成氨原料氣新工藝技術(shù)) |
合成氨生產(chǎn)原料氣微量CO,、CO2脫除 |
1、合成氨原料氣醇烴化精制新工藝,。變換,、脫碳后的原料氣首先通過醇醚化副產(chǎn)粗甲醇或醇醚混合物,將氣體中CO+CO2降至0.1~0.3%,,然后經(jīng)醇烴化將大部分CO,、CO2轉(zhuǎn)化為可在常溫下分離的液態(tài)烴和醇,少量CO,、CO2轉(zhuǎn)化為甲烷,,反應(yīng)后氣體中CO+CO2≤10ppm。醇醚化和醇烴化的壓力范圍為5~30MPa,,可以與氨合成等壓,,也可以低于氨合成壓力。 2,、全自熱非等壓醇烷化凈化合成氨原料氣新工藝技術(shù),。在不同壓力下設(shè)置醇化和烷化,將中壓醇化,、高壓醇化,、高壓烷化及氨合成四個(gè)子系統(tǒng)有效組合。首先經(jīng)中壓醇化系統(tǒng)對(duì)原料氣進(jìn)行初步凈化,,使其中的CO,、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧状迹缓髮⒃蠚饧訅核透邏捍蓟M(jìn)一步凈化(同時(shí)副產(chǎn)甲醇),,經(jīng)兩級(jí)醇化后氣體中CO+CO2≤200ppm,,再經(jīng)高壓烷化將CO+CO2轉(zhuǎn)變?yōu)?span lang="EN-US">CH4。中壓醇化以產(chǎn)醇為主,,高壓醇化及高壓烷化以凈化為主,。 |
兩種氣體凈化工藝替代銅洗法氣體凈化工藝,均可將原料氣中必須除去的CO,、CO2大部分轉(zhuǎn)化為甲醇,,實(shí)現(xiàn)廢物的綜合利用,,一方面降低了合成氨生產(chǎn)的成本,另一方面調(diào)節(jié)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu),。替代銅洗工藝避免了微量CO、CO2脫除工序稀氨水的產(chǎn)生與排放,,避免了含NH3,、CO的再生廢氣的產(chǎn)生與排放。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
合成氨原料氣醇烴化精制新工藝,、全自熱非等壓醇烷化凈化合成氨原料氣新工藝技術(shù)均屬綜合利用及氣體凈化清潔生產(chǎn)工藝,,有較好的推廣前景。
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4 |
先進(jìn)氨合成技術(shù)及預(yù)還原催化劑(包括ⅢJD 氨合成系統(tǒng),、GC型軸徑向低阻力大型氨合成反應(yīng)技術(shù),、JR型氨合成塔系統(tǒng)、XA201-H預(yù)還原氨合成催劑) |
氨的合成 |
1,、ⅢJD 氨合成系統(tǒng),。內(nèi)件采用三徑一軸內(nèi)冷絕熱反應(yīng)式,采用分流工藝,,高壓容器利用系數(shù)大,、催化劑利用系數(shù)高、催化劑升溫還原容易,、操作彈性大,;內(nèi)件采用多段直通式,可自卸催化劑,。 2,、GC型軸徑向低阻力大型氨合成反應(yīng)技術(shù)。采用魚鱗筒徑向分布器,,使徑向氣流從切線方向進(jìn)出催化劑層,,最低限度減少催化劑死角。氣流分布通過調(diào)節(jié)不等孔徑及孔數(shù),,以及魚鱗筒的切向再分布特性加以控制,,徑向分布較均勻;采用菱形氣體分布器,,埋于催化劑層間,,催化劑上下貫通便于裝卸,冷熱氣體混合和再分布均勻,。 3,、JR型氨合成塔系統(tǒng)。采用獨(dú)特的換熱結(jié)構(gòu)及工藝流程,,充分利用氨觸媒具有的寬溫和高溫活性的特點(diǎn),,采用多段絕熱方式進(jìn)行氨的合成,,觸媒利用充分,氨凈值比冷激內(nèi)件提高2%以上,;充分利用反應(yīng)余熱,,反應(yīng)熱回收率較其它工藝提高10-20%,減少了冷量及冷卻水消耗,。 4,、XA201-H預(yù)還原氨合成催劑。催化劑生產(chǎn)廠在高空速,、適宜溫度,、高凈化度原料氣條件下還原氨合成催化劑,還原后的催化劑再經(jīng)含少量空氣的循環(huán)惰性氣體(氮?dú)猓┭趸?,在催化劑顆粒表面生成氧化膜保護(hù)層,,使顆粒內(nèi)活性組分與空氣隔絕。制得的預(yù)還原催化劑裝入氨合成塔后,,經(jīng)簡(jiǎn)單還原即可投入使用,。 |
1、ⅢJD 氨合成系統(tǒng),、GC型軸徑向低阻力大型氨合成反應(yīng)技術(shù),、JR型氨合成塔系統(tǒng)三種國(guó)內(nèi)先進(jìn)的氨合成技術(shù),氨凈值高,,熱利用率高,,副產(chǎn)蒸汽多,放空量少,,解決了氨合成反應(yīng)熱的回收問題和傳統(tǒng)氨合成技術(shù)氨凈值低放空量大的問題,。 2、應(yīng)用預(yù)還原氨合成催化劑,,縮短了催化劑還原時(shí)間,,減少了還原期間廢氣的產(chǎn)生與排放量,還原過程無稀氨水產(chǎn)生與排放,。提高了生產(chǎn)運(yùn)行周期,,同時(shí)大幅度的節(jié)省了上游制氣、凈化等工序的原料,、燃料消耗和非生產(chǎn)性時(shí)間,。保證了催化劑的高活性。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
先進(jìn)氨合成技術(shù)在節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步方面有較好的推廣前景,。 1,、ⅢJD 氨合成系統(tǒng)已推廣應(yīng)用30余套。 2、GC型軸徑向低阻力大型氨合成反應(yīng)技術(shù)已投運(yùn)26套,。 3,、JR型氨合成塔系統(tǒng)已推廣應(yīng)用約150套。 預(yù)還原催化劑在提高生產(chǎn)運(yùn)行周期,、增加企業(yè)效益方面有良好的應(yīng)用前景,。XA201-H預(yù)還原氨合成催劑已在5家企業(yè)推廣應(yīng)用。 |
5 |
氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù) |
氮肥生產(chǎn)企業(yè)廢水綜合治理 |
氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)是先進(jìn)(適用)的清潔生產(chǎn)工藝與污水治理技術(shù)的集成,,主要包括以下子項(xiàng)技術(shù): 1,、造氣循環(huán)冷卻水微渦流塔板澄清技術(shù); 2,、“888”等堿液法半水煤氣脫硫技術(shù),硫泡沫連續(xù)熔硫,、DS型硫泡沫過濾機(jī)過濾技術(shù),; 3、醇烴化,、醇烷化替代銅洗技術(shù),; 4、氨水逐級(jí)提濃回用技術(shù),、無動(dòng)力氨回收技術(shù),; 5、“遠(yuǎn)東低壓尿素水解”等尿素工藝?yán)淠荷疃人饧夹g(shù),; 6,、甲醇?xì)堃骸⒛蛩亟馕鼜U液處理回用技術(shù),; 7,、油水分離回用技術(shù); 8,、新型一套三脫鹽水系統(tǒng),,反滲透制脫鹽水技術(shù); 9,、廢水的清濁分流,、分級(jí)使用技術(shù);10,、含氨污水處理新工藝——A/SBR短程硝化工藝等末端廢水處理技術(shù),; 11、污染源工藝監(jiān)控及排水口在線監(jiān)測(cè),,等等,。 |
實(shí)施氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)改造,可從源頭上減少污水的產(chǎn)生,,最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)污水的零排放,。各子項(xiàng)技術(shù)解決了氮肥生產(chǎn)中以下環(huán)保問題: 1,、實(shí)現(xiàn)造氣循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的閉路循環(huán); 2,、杜絕了脫硫工段含氨,、含硫泡沫廢水的排放; 3,、實(shí)現(xiàn)了原料氣凈化的清潔生產(chǎn),,避免了稀氨水、再生氣的產(chǎn)生與排放,; 4,、杜絕了稀氨水的排放; 5,、回收了尿素工藝?yán)淠褐械陌焙投趸?,廢水回用; 6,、避免了甲醇?xì)堃?、尿素解吸廢液的排放; 7,、減少COD排放,; 8、提高樹脂再生過程酸堿的利用率,;無酸堿廢水產(chǎn)生,; 9、減少含污染物廢水排放,; 10,、末端廢水治理及回用; 11,、增強(qiáng)環(huán)保監(jiān)測(cè)能力,,保護(hù)周邊環(huán)境。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
采用該技術(shù),,可使氮肥企業(yè)廢水排放量減少至5立方米/噸氨以下,,先進(jìn)企業(yè)達(dá)到2立方米/噸氨以下。 |
6 |
循環(huán)冷卻水超低排放技術(shù) |
適用于循環(huán)冷水系統(tǒng)的改造 |
將反滲透脫鹽水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水,,在保證循環(huán)冷卻水水質(zhì)的前提下,,大大提高水的濃縮倍數(shù),使循環(huán)冷卻水做到基本不排放,。 |
降低補(bǔ)充水含鹽量,,大幅度提高水的濃縮倍率,減少廢水排放量,實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水廢水的超低排放,。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
該技術(shù)可使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)達(dá)到不排或排放很少廢水,,如在全行業(yè)推廣,可極大限度地減少廢水排放,。 |
7 |
氮肥生產(chǎn)廢氣廢固處理及清潔生產(chǎn)綜合利用技術(shù) |
氮肥生產(chǎn)企業(yè)的廢氣廢固治理 |
氮肥生產(chǎn)廢氣廢固處理及清潔生產(chǎn)綜合利用技術(shù)是先進(jìn)(適用)的廢氣廢固綜合利用及治理技術(shù)的集成,,主要包括以下子項(xiàng)技術(shù): 1、全燃式造氣吹風(fēng)氣余熱回收系統(tǒng),; 2,、三廢混燃爐技術(shù); 3,、尿素造粒塔粉塵洗滌回收技術(shù),; 4、脫碳閃蒸氣變壓吸附回收氫氣技術(shù)等,。 |
綜合利用氮肥生產(chǎn)廢氣,、廢固,減少污染物排放,。 1,、造氣吹風(fēng)氣余熱回收利用,,減少含CO廢氣的排放,; 2、造氣吹風(fēng)氣余熱,、造氣爐爐渣余熱回收利用,,減少含CO廢氣的排放、減少廢固的排放,; 3,、采用洗滌回收技術(shù),將尿素造粒塔尾氣中的尿素粉塵含量從100mg/Nm3 以上降到30mg/Nm3 以下,,氨含量由50 mg/Nm3 以上降到10mg/Nm3以下,,減輕了尿素造粒粉塵對(duì)周邊建筑物的腐蝕,減輕了尿素粉塵,、氨氣排放對(duì)周邊環(huán)境的污染,; 4、回收碳酸丙烯酯等溶劑法脫碳閃蒸氣中的H2,,減少廢氣排放,,降低合成氨消耗。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
實(shí)施氮肥生產(chǎn)廢氣廢固處理及清潔生產(chǎn)綜合利用技術(shù)改造,,生產(chǎn)每噸合成氨減少CO 排放量約150 m3,,減少廢固排放量約180 千克;年產(chǎn)15萬噸尿素的造粒塔粉塵回收裝置可回收尿素粉塵400噸/年;脫碳閃蒸氣變壓吸附回收氫氣技術(shù)噸氨可回收氫氣約25立方米,。 |
8 |
氨法鍋爐煙氣脫硫技術(shù) |
氮肥企業(yè)等的大型蒸汽鍋爐的煙氣脫硫 |
在脫硫塔內(nèi),,以氨水為吸收劑,吸收鍋爐煙氣中的SO2形成亞硫酸銨溶液,。亞硫酸銨溶液再經(jīng)空氣氧化生成硫酸銨溶液,,硫酸銨溶液利用鍋爐煙氣熱量進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,經(jīng)結(jié)晶,、分離得脫硫副產(chǎn)物(硫酸銨),。 |
綜合利用氮肥企業(yè)的稀氨水、廢氨水,,減少氨氮排放,;脫除鍋爐煙氣中的二氧化硫。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
已在約10家氮肥企業(yè)的大型蒸汽鍋爐煙氣脫硫中應(yīng)用,,應(yīng)用前景廣闊,。 |
9 |
LH型等蒸發(fā)式冷卻(冷凝)器技術(shù) |
氮肥、甲醇等生產(chǎn)企業(yè)的換交熱系統(tǒng) |
高溫介質(zhì)走管內(nèi)水平流動(dòng),,空氣,、水與水蒸汽同時(shí)在管外被風(fēng)機(jī)強(qiáng)制流動(dòng),換熱管內(nèi)熱介質(zhì)與管外的水膜進(jìn)行熱交換,,靠水的蒸發(fā)以潛熱的形式帶走管內(nèi)介質(zhì)的熱量,,管內(nèi)高溫介質(zhì)被冷卻或冷凝。強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)過程,。 |
替代傳統(tǒng)的“水冷式冷卻器+冷卻塔”熱交換系統(tǒng)組合,,實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能,、節(jié)約空間和占地面積,。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
替代傳統(tǒng)的“水冷式冷卻器+冷卻塔”熱交換系統(tǒng)組合,減少冷卻水循環(huán)量50%以上,,節(jié)電50%以上,。在氮肥行業(yè)已有100余家企業(yè)應(yīng)用,推廣意義重大,。 |
10 |
氮肥行業(yè)工業(yè)冷卻與鍋爐系統(tǒng)節(jié)水及廢水近零排放技術(shù) |
氮肥,、甲醇生產(chǎn)企業(yè)工業(yè)冷卻水及低壓鍋爐系統(tǒng) |
1、針對(duì)我國(guó)不同區(qū)域 ,、不同水質(zhì)及氮肥,、甲醇等行業(yè)特點(diǎn)開發(fā)循環(huán)冷卻系統(tǒng)高濃縮倍數(shù)(5倍以上)運(yùn)行技術(shù)實(shí)施方案;針對(duì)再生水回用于冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生的菌藻滋生等問題,,開發(fā)配套水處理化學(xué)品和處理技術(shù),;開發(fā)企業(yè)工業(yè)冷卻水系統(tǒng)處理信息集中監(jiān)測(cè)與智能化控制平臺(tái),;優(yōu)選出濃縮倍率提高到5倍運(yùn)行的具體實(shí)施方案。實(shí)現(xiàn)氮肥,、甲醇行業(yè)工業(yè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)在濃縮倍率5倍工況下安全穩(wěn)定運(yùn)行,,實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果大面積應(yīng)用。 2,、針對(duì)氮肥甲醇行業(yè)工業(yè)蒸汽鍋爐重點(diǎn)進(jìn)行不同參數(shù)工業(yè)鍋爐零排污工況的建立及其系統(tǒng)平衡技術(shù)的系列化開發(fā)及優(yōu)化,;不同結(jié)構(gòu)工業(yè)鍋爐傳熱面金屬化學(xué)改性與核態(tài)清洗強(qiáng)化技術(shù)的系列化開發(fā)及優(yōu)化;化工等凝結(jié)水易污染行業(yè)的凝結(jié)水防污染和回收技術(shù)開發(fā),;成套技術(shù)模塊化實(shí)施工藝開發(fā),;工業(yè)蒸汽鍋爐(壓力≤2.45MPa)節(jié)水與廢水近零排放技術(shù)關(guān)鍵產(chǎn)品的規(guī)模化開發(fā)及工業(yè)鍋爐用戶信息動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫開發(fā),。 |
通過集成化工程化關(guān)鍵技術(shù)的突破,,提高氮肥、甲醇行業(yè)工業(yè)冷卻水的濃縮倍率,,提高系統(tǒng)總的循環(huán)量,;減少工業(yè)鍋爐用水廢水排放、提高鍋水濃縮倍率和回收凝結(jié)水來減少補(bǔ)充水用量?jī)煞N有效途徑來實(shí)現(xiàn)氮肥,、甲醇行業(yè)節(jié)約用水,。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
該技術(shù)在全行業(yè)推廣,將使行業(yè)工業(yè)用水總量降低20%以上,。 |
11 |
尿素CO2脫氫技術(shù) |
尿素生產(chǎn)CO2原料氣的脫氫 |
精脫硫后的原料CO2氣配入適量空氣或氧氣,,經(jīng)壓縮機(jī)升壓后送入高壓CO2加熱器,加熱至120-200℃進(jìn)入脫氫反應(yīng)器將H2脫至<50ppm,。 |
徹底消除H2與O2積累的爆炸事故,;減少尿素生產(chǎn)尾氣放空量,,降低污染,。 |
自主研發(fā) |
推廣階段 |
已投運(yùn)40余套,市場(chǎng)占有率60~70%,。噸尿素減少氣氨排放1.5~2kg,。有較好的推廣前景 |

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