石化行业节能减排先进适用技术目录(6)

（三） 合成氨-甲醇行业节能减排先进适用技术

一、生产过程节能减排技术 节能减排效果 序号 技术名称 技术介绍 技术适用条件 物耗能耗/相对节能量 产污情况/相对减排量 水煤浆经隔膜泵加压，通过四以烟煤为原料的比氧耗：~362 个对称布置在气化炉中上部同煤化工装置或比煤耗：~565 一水平面的工艺喷嘴，与氧气IGCC发电装置。 一起对喷进入气化炉进行气化反应。气化炉的流场结构由射多喷嘴水煤流区、撞击区、撞击流股、回浆气化技术 流区、折返流区和管流区组成，通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸，在炉内形成撞击流，强化混合和热质传递过程，形成炉内合理的流场结构，达到良好的工艺效果。 来自原料煤贮仓的碎煤/石灰合成氨装置改造石在磨煤机内磨成煤粉，并由或新建装置。 高温惰性气体烘干。采用锁斗来完成粉煤的加压和输送，煤粉经三路进入气化炉烧嘴的三个粉煤管。氧气经预热器加热后先在混合气内与一定量的蒸汽混合，然后按一定的比例进入烧嘴。煤粉在炉膛内高温部分氧化反应，生成的合成气主要成分为CO和H2。在激冷室，合成气被急冷，熔渣迅速固化。 比氧耗：~330 成本效益分析 投资 估算 20万t/a合成氨装置气化岛单位投资925元/tNH3 运行 费用 / 投资回收期（年） 4 技术水平 国内先进/ 国内领先/ 国际先进/ 国际领先 国内外领先 国内专利 7%； 12% 国内专利/国外专利/非专利技术 技术普及率/“十二五”预计推广比例 技术知识产权 技术应用情况 1 2 粉煤加压气化技术 20万t/a / 比煤耗：~650 合成氨装置气与采用常压固化岛单定床间歇式气位投资化技术相比，900元/ 节能0.22tce/ tNH3 tNH3。 3 国内领先 国内专利 5%； 10% 23

一、生产过程节能减排技术 节能减排效果 序号 技术名称 技术介绍 技术适用条件 物耗能耗/相对节能量 产污情况/相对减排量 从气化炉急冷室和合成气洗涤塔底部来的灰水通过渣水处理系统回收热量、去除不凝气和固体颗粒，泵回气化系统重复使用。 采用分级给氧技术，在气化炉增加二次氧喷嘴，更有利于气非熔渣—熔化反应的进行。由于二次氧的渣水煤浆分加入，减小了主烧嘴的燃烧强级气化技术 度，也降低了出烧嘴的流速，烧嘴连续运行时间延长。 合成氨装置改造或新建装置。 比氧耗：~361 比煤耗：~548 采用常压固定床间歇式气化技术相比，节能0.22tce/tNH3。 适用于新建或改换热转化技造中小天然气合术：工艺天然成氨、甲醇装置. 气消耗设计指标为750~800 Nm3/tNH3，工艺电耗在900kWh/tNH3，综合能耗降至37GJ/tNH3； 双一段转化技术：消耗天然气850m3/tNH3，24

成本效益分析 投资 估算 运行 费用 投资回收期（年） 技术水平 国内先进/ 国内领先/ 国际先进/ 国际领先 技术知识产权 技术应用情况 国内专利/国外专利/非专利技术 技术普及率/“十二五”预计推广比例 3 20万t/a / 合成氨装置气化岛单位投资800元/ tNH3 换热式转化技术投资约为1100元/tNH3； 采用双一段转化改造5万t/a间歇转化工艺，总投资/ 3.5 国内领先 国内专利 2%； 7% 换热式转化技术：充分利用二段转化炉的反应热，将二段转化炉出口的转化气为一段炉提供转化反应所需热量，降低天然气燃料消耗。 4 节能型天然双一段转化技术：一段转化由气转化技术 双套管换热转化炉和箱式转化炉并联组成，二段转化炉为自热转化炉。脱硫后的天然气约35%进双套管换热转化炉，65%进入箱式转化炉，并联一段转化炉出口气混合后入二段自热空气转化炉进一步转化，/ 国内领先 国内专利 10%； 20% 一、生产过程节能减排技术 节能减排效果 序号 技术名称 技术介绍 技术适用条件 物耗能耗/相对节能量 产污情况/相对减排量 双套管换热转化炉的热量由二段自热空气转化炉的转化气提供。由于只有65%天然气入箱式转化炉，燃料气使用较少。 利用Co-Mo系宽温耐硫变换催化剂变换活性温度较Fe-Cr系高变催化剂低100℃的优点，变换工段全部采用Co-Mo催化全低变技术 剂，使得反应温度降低100~150℃，从而达到节能降耗的目的。 原料气含有总硫100~150mg/m3的企业均可采用该技术。 电耗小于1000kWh，综合能耗低于42GJ/t NH3 与中串低相比，采用铜洗净化流程的全低变技术节约蒸汽150~200kg/t NH3；采用甲烷化净化流程节约蒸汽约50kg/t NH3。 与中串低相比，采用铜洗净化流程的全低变技术节约蒸汽100~300kg/t NH3；采用甲烷化净化流程节约蒸汽约400kg/tNH3。 成本效益分析 投资 估算 5000万元 运行 费用 投资回收期（年） 技术水平 国内先进/ 国内领先/ 国际先进/ 国际领先 国内专利/国外专利/非专利技术 技术普及率/“十二五”预计推广比例 技术知识产权 技术应用情况 5 30万t/a氨醇能力的化工企业改造吨氨投资约100元 / 3 国内领先 国内专利 60%； 70% 6 中低低变换技术 中低低变换工艺，是相对于中串低和全低变而开发的变换工艺。它采用一段中变、二段低变配置催化剂，充分考虑了变换反应前期离反应平衡较远，平衡反应不受限制，而应在较高温度反应充分提高反应速度的问题，并利用中变催化剂价格较为低廉，对氧、油等物质耐受力较强的优势，达到既提高催化剂寿命又降低一次投资的目的。这样就使得此工艺流适用于以煤为原料合成氨生产中的变换工艺。 12万t/a合成氨装置改造吨氨投资约60元 / 2 国内领先 国内专利 20%； 30% 25

一、生产过程节能减排技术 节能减排效果 序号 技术名称 技术介绍 技术适用条件 物耗能耗/相对节能量 产污情况/相对减排量 程配置既可达到催化剂长周期运转和低蒸汽消耗的目的。 NHD溶剂的主要成分为聚乙二醇二甲醚的混合物，属于物理吸收溶剂。NHD的脱硫脱碳是分别进行的。脱硫部分通常采用常温下选择性吸收硫化氢、硫化氢浓缩及再生的三塔流程，配以二级闪蒸。脱碳部分采用二塔二级闪蒸流程。 以煤为原料的合成氨、甲醇生产装置。 NHD工艺与栲胶脱硫+苯菲尔脱碳工艺相比，能耗降低5.79GJ/tNH3。 18万t/a合成氨脱硫脱碳装置，吨氨投资（含专利费和软件费）约310元 18万t/a合成氨脱硫脱碳装置，吨氨年操作费约140元 2 国内领先 国内专利 45%； 50% 成本效益分析 投资 估算 运行 费用 投资回收期（年） 技术水平 国内先进/ 国内领先/ 国际先进/ 国际领先 国内专利/国外专利/非专利技术 技术普及率/“十二五”预计推广比例 技术知识产权 技术应用情况 7 NHD脱硫脱碳技术 8 低能耗脱碳技术 该技术主要包括喷射法、热泵法（压缩法）和变压再生法。在原二段吸收、二段再生的基础上分别采用蒸汽喷射法四级闪蒸、蒸汽压缩机压缩和变压再生技术对原方法进行节能改进。同时还包括采用溶剂吸收方式，如aMDEA法，该法以MDEA（甲基二乙醇胺）为主要吸收溶剂，兼有物理吸收剂和化学吸收剂的优点，腐蚀性小、不易降解、易于再生、挥发性小、水溶性好、二氧化碳脱除性能好。 该技术在天然气采用热泵法和制氨各规模生产喷射法改造本装置中均可推广 菲尔德法可分别实现节能33%和61%； 变压再生工艺脱碳能耗降至3135kJ/Nm3 CO2； 采用aMDEA脱碳工艺节能率则达30%~47%左右 26 采用/ aMDEA工艺改造30万t/a装置，总投资为560万元 / 国内领先 国内专利 40%； 60% 一、生产过程节能减排技术 节能减排效果 序号 技术名称 技术介绍 技术适用条件 物耗能耗/相对节能量 产污情况/相对减排量 采用物理吸收方法的一种酸性气体净化工艺。该工艺使用冷甲醇作为酸性气体吸收液，利用甲醇在-60℃左右的低温下对酸性气体溶解度极大的物理特性，同时分段选择性地吸收原料气中的H2S和CO2以及各种有机硫等杂质。 适用于以渣油和煤为原料的大型合成氨、甲醇装置。 低温甲醇洗与NHD工艺相比，总能耗降低0.57GJ/t NH3；与栲胶脱硫+苯菲尔脱碳工艺相比，能耗降低6.36GJ/tNH3。 成本效益分析 投资 估算 18万t/a合成氨脱硫脱碳装置，吨氨投资（含专利费和软件费）约370元。 18万t/a合成氨脱碳装置，吨氨投资200元 运行 费用 18万t/a合成氨脱硫脱碳装置，年操作费约120元/tNH3 18万t/a合成氨脱碳装置，运行费用65元/tNH3 投资回收期（年） 2.5 技术水平 国内先进/ 国内领先/ 国际先进/ 国际领先 国内领先 国际领先 国内专利 国外专利 15%； 30% 国内专利/国外专利/非专利技术 技术普及率/“十二五”预计推广比例 技术知识产权 技术应用情况 9 低温甲醇洗技术 10 两段法变压吸附脱碳技术 两段法变压吸附技术，整个装置由两段组成。在第一段：粗脱段可从吸附相获得CO2≥98.5%（V）的产品气；在第二段：净化段从非吸附相获得CO2≤0.2%的产品净化气。 适用于合成氨、18万t/a合成氨尿素装置脱碳。 装置变压吸附脱碳替代碳丙液脱碳节能改造，减少循环水用量534万t，节约11410.2tce/a，新增效益2425.5万元。 适用于合成氨工业原料气精制（技改取代铜洗或新建项目，运行压力较铜洗节蒸汽0.6t/tNH3，节电41.32~100kWh，折标煤92kg~133kg。 27 3 国内领先 国内专利 10%； 20% 11 醇烃化净化工艺技术 两级甲醇化精制后含CO和CO2的气体在醇烃化催化剂作用下，生成醇类、烃类、多元醇和少量甲烷，经冷却、分离，使原料气得到进一步精制。 18万t/a合成氨装置醇烃化工艺替代铜洗，投/ 2 国内领先 国内专利 30%； 50%

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