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，通過了中國石油和化學工業(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，建議加快推廣應用。
該技術已在國內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)于設計值。
據(jù)介紹，該技術主要創(chuàng)新點是開發(fā)了全還原態(tài)觸媒儲運和裝填技術體系，節(jié)省了開車時間和費用；氨合成塔內件采用懸掛結構，提高了內件和外筒連接可靠性；氨合成塔內件段間通道采用自重密封，
減少了內件安裝工作量，降低了裝填安全風險。該技術還采用水移熱的方式回收氨合成反應熱，可以降低出塔氣溫度，簡化氨合成流程，減少設備投資，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。由于國內大型合成氨裝置技術不成熟，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。
為突破技術壟斷，陽煤正元在原有JR氨合成技術專利基礎上，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。該技術采用高壓水加回收氨合成反應余熱、兩級氨冷；氨合成塔采用三段絕熱、段間間接換熱、全徑向結構，氨凈值、反應熱回收率等指標在行業(yè)內遙遙領先。目前，國內外氨合成裝置的反應熱利用率在85%，而JR3000型氨合成裝置達到95.3%。該技術裝置節(jié)約技術引進費、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，存在著設備占地大、內部軌道結構復雜、不易安裝及檢修等問題；卡薩利的氨合成塔內件是分段式，內件組裝復雜，密封性不易保證，且會存在返混現(xiàn)象，不利于氨合成塔內部氣流分布均勻及氨合成反應的平穩(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件，其設計理念主要是提高氨凈值、安裝方便和安全可靠。
內件支撐方式均選擇在氨合成塔底部，內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，內件和外筒的膨脹量不宜過大，也就是內件的高度受到限制。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計制造難度，并且可減少投資。（記者姜小毛）
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