6月24日，河北陽煤正元化工集團有限公司開發(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)合會在石家莊組織的科技成果鑒定。鑒定委員會一致認為，該技術(shù)工業(yè)運行指標優(yōu)異、穩(wěn)定可靠，達到國際先進水平，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）項目上應(yīng)用超過2年。
中國氮肥工業(yè)協(xié)會5月組織的現(xiàn)場72小時連續(xù)運行考核結(jié)果表明：
系統(tǒng)裝備國產(chǎn)化率達100%，合成氨單塔日生產(chǎn)能力2186.3噸，達設(shè)計產(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%；裝置運行穩(wěn)定可靠，各項指標達到或優(yōu)于設(shè)計值。
據(jù)介紹，該技術(shù)主要創(chuàng)新點是開發(fā)了全還原態(tài)觸媒儲運和裝填技術(shù)體系，節(jié)省了開車時間和費用；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，降低了裝填安全風險。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，簡化氨合成流程，減少設(shè)備投資，熱回收效率明顯提高。
該項目總負責人、陽煤正元化工副董事長劉金成告訴記者，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套大化肥項目采用國產(chǎn)化裝置外，其他裝置均從國外引進，引進費用高達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型氨合成裝置達到95.3%。該技術(shù)裝置節(jié)約技術(shù)引進費、還原態(tài)觸媒效益、產(chǎn)品盈利、年熱回收效益合計6312.9萬元。
鏈接 國際主流氨合成工藝
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式波節(jié)管連接。受金屬軟管或鉸鏈式波節(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徑比，可降低氨合成塔外筒的設(shè)計制造難度，并且可減少投資。（記者姜小毛）
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