0 前言
节能减排是当今世界的热门话题,本文着重研究煤化工合成氨、甲醇生产节能减排问题。本文从合成氨、甲醇生产实际出发指出解决生产中节能及CO2、SO2减排问题。生产中除锅炉烟气存在CO2、SO2排放外,同时脱碳、低温甲醇洗、变压吸附等装置都存在大量的CO2排放利用问题。
1 节能方面:
(1)向高压造气,蒸汽透平压缩,低压合成氨方向发展。
① 高压造气
目前世界上有荷兰壳牌Shell粉煤气化技术、德国GSP粉煤气化技术、中国航天炉技术、美国GE公司德士古、水煤浆气化技术。我认为目前以华东理工大学多喷嘴水煤浆气化技术较为先进可靠,压力在4.0Mpa、6.4Mpa均可以;美国SES公司,江苏大学王同章老师、中科院煤化所,循环流化床气化技术在低压下也可靠,高压要进一步探索;各单位要根据自己的原料煤及工艺路线选择适合自己单位的煤气化技术。江苏灵谷化工有限公司的实践证明,采用适合自己的煤气化技术代替大量(约40台)固定床块煤炉气化技术,在经济上技术上都是非常合算的。事实证明,它们与自己老厂比每吨尿素成本低300元以上。
② 蒸汽透平压缩
该技术已成熟,可以直接选用。因工厂有高压蒸汽,用蒸汽带动透平压缩机,一般节能3~5%。
③ 低压合成氨
浙江工业大学刘化章老师的低压合成氨催化剂已成功应用在15Mpa压力下的氨合成塔,更低的压力5Mpa、10Mpa的低压合成氨要进行工业试验。高压造气(4.0mpa),可以大大节省压缩机用的电能。
(2)肥电联产, 蒸汽分级应用也是合成氨节能措施之一。
(3)原料煤尽可能本地化,选择适合本地原料煤的造气技术可减少运费,降低成本。
(4) 具体节能措施有:
①选择合适的生产规模,做到安全、稳定、高效。


②水分级使用,尿素循环水 合成氨循环水 造气循环水 锅炉除尘水,并采用有效措施,确保污水达标排放或零排放。我认为徐州水处理 研究所的技术切实可行。
③ 尽量降低半水煤气、脱硫液、碳丙液、铜液温度,利用合成氨、尿素低位能制取冷水来冷却脱硫液、脱碳液、铜液等以提高压缩机打气量。
④尽量降低系统阻力。既可以减少克服阻力所需能量,对造气而言还可以适当提高产气量。
⑤采用变频技术节电
⑥尽可能回收有效气体,进入三气回收炉或燃渣锅炉。
⑦采用双甲流程,将铜洗改为甲烷化流程
⑧选用成熟可靠的三废流化混燃炉(把废气及废渣燃净)
⑨选用尿素装置先进可靠的节能技术,具体不叙述。
2 减排主要有三个方面
我国已是世界SO2排放第一大国,CO2排放第二大国,(当然按人均还是比较低的),因此减排任务十分艰巨。
(1)努力实现零排放
① 废气进三气回收炉或燃渣锅炉
② 废水循环使用,综合利用,实现闭路循环,努力达到零排放。(若有必要进生物挂膜处理)
③ 废渣作水泥厂原料或做煤渣砖或其它建筑材料。
(2)SO2回收做硫铵,用4-5%稀氨水脱除SO2,经过净化,结晶生成硫铵肥料。若回收的硫铵达到一定量可以抵消运行费用甚至盈利。若烧高硫煤,可降低燃料价格。
(3)CO2回收转化成CO做醋酸草酸等。
回收全厂CO2进入CO气化炉生成CO+H2净化后与甲醇反应,生成醋酸、草酸或其它。
3 用45%稀氨水捕集SO2,制成产品硫氨,锅炉
结束语:
综上所述,若采用以上节能减排技术,无论是合成氨厂,甲醇厂都能较大程度提高企业的经济效益。
2011-2-10
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