碳达峰碳中和控制指引氮肥行业.docx

《碳达峰碳中和控制指引氮肥行业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碳达峰碳中和控制指引氮肥行业.docx（8页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、主要内容1合成氨行业能耗现状2 .合成氨行业能耗中存在的问题3 .合成氨行业节能降碳改造升级目标4 .合成氨行业节能降碳改造升级重点中国AUC工业侨会2023年全国合成氨生产能源消耗总量计算值煤炭其中：原料煤天然气电耗TJ犬万吨标煤万吨标煤亿立方米亿度合成氨、尿素能源消耗7198.35223.8117.4443.5占全国能源消费比例/%1.41.03.60.57占全国煤炭消费比例/%2.51.8/Z占石油和化工能源消费比例/%10.57.6占化工39.8/合成氨生产能源消耗计算值中国叙肥工业协会2.合成氨行业能耗中存在的问题 2.1新型煤气化合成氨生产能耗方面存在的问题以水煤浆、干煤粉、碎煤为

2、原料，采用纯氧连续气化技术的新型煤气化技术合成氨，总体技术水平处于国际先进。该类型装置在能效方面存在的问题是： 1、早期建设的装置规模较小，系统优化不够合理，能耗偏高； 2、除采用壳牌煤气化技术的装置外，其他煤气化装置几乎全部为高温粗合成气采用激冷工艺冷却降温，热效率有待提高； 3、早期建设的装置一氧化碳变换采用传统的绝热变换工艺，蒸汽消耗高。 2.2常压间歇固定床（UGD煤气化能耗与环保方面存在的问题目前该工艺仍占总产能28%左右，存量产能大多数为“十一五”以来建设或改造的单套18万吨/年及以上合成氨装置（有的总氨24万吨，18万吨合成氨联产6万吨甲醇），规模较大、装置在寿命期，可利用。，该

3、类型企业存在的主要问题是：U高温煤气洗涤水在开放式冷却塔中与空气直接接触冷却，存在含酚氟氨大气污染物的冷却塔废气排放问题；，2、部分企业气化炉的吹风气余热回收装置、三废炉、燃煤锅炉装置规模偏小、热效率不高；“3、部分企业存在氨合成压力偏高、压缩能耗高的问题。中Dnf1I肥工业协会.cQ2.合成氨行业能耗中存在的问题 2.3天然气原料合成氨生产能耗方面存在的问题以天然气为原料的合成氨生产，可分为大型装置（单套30万吨/年及以上）和中小型装置（单套20万吨/年及以下）两类。大型装置中的绝大多数为上个世纪引进国外技术和装备成套建设，还有一部分企业是引进国外二手设备改建，大多数企业装置都实施了扩能50

4、%的改造。该类企业存在的能效问题主要是：“1、天然气消耗高、净化和氨合成设备匹配和热工方案不合理等。上世纪引进的技术与当今世界技术有差距，需要采用新技术改造。A2、中小型装置为引进或国内自主设计的换热式转化工艺，与国外先进水平差距较大。中QDSI肥工业侨会.n2.合成氨行业能耗中存在的问题2.4尿素装置生产能耗方面存在的问题A我国尿素生产采用的技术主要有二氧化碳气提、氨气提、水溶液全循环三种。主要问题是:U二氧化碳气提尿素装置中，早期建设的大型装置和中小型装置，采用了传统的二氧化碳气提工艺，为上世纪的技术水平，需要系统地改造。“2、水溶液全循环尿素装置，存在二氧化碳转化率低、热量回收利用不合理

5、等问题。，国家发改委高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）：序号产品名称指标名称指标单位标杆水平基准水平相关计算等参考标准2、氮肥制造（2621）合成氨优质无烟块煤单位产品综合能耗千克标准煤/吨11001350GB21344非优质无烟块煤、型煤12001520粉煤（包括无烟粉煤、烟煤）13501550天然气10001200中国源Ie工业协会3.合成氨行业节能降碳改造升级目标3.2合成氨行业能效基准水平达标情况、改造升级目标和淘汰落后要求，截至2023年底，我国合成氨行业能效低于基准水平的产能约占19%；目标到2025年，能效基准水平以下产能基本清零。要淘汰类的工艺和设备，依据

6、产业结构调整指导目录（2019年本）：A半水煤气氨水液相法脱硫、天然气常压间歇转化工艺制合成氨、一氧化碳常压变换及全中温变换（高温变换）工艺、没有配套硫磺回收装置的湿法脱硫工艺,没有配套建设吹风气余热回收、造气炉渣综合利用装置的固定层间歇式煤气化装置，没有配套工艺冷凝液水解解析装置的尿素生产设施。3.合成氨行业节能降碳改造升级目标需要改造的落后技术：”高温煤气洗涤水在开放式冷却塔中与空气直接接触冷却工艺技术”。固定床常压间歇（UGI）煤气化合成氨装置改造升级措施：实施以“间接冷却”为主要内容的“清洁型改造“，逐步淘汰“高温煤气洗涤水在开放式冷却塔中与空气直接接触冷却工艺技术”，实现造气循环水系

7、统含酚象,氨大气污染物的“零排放”。将常压间歇煤气化合成氨装置的清洁生产水平提升到与新型煤气化基本相当。3.3关于褐煤原料合成氨装置改造升级的有关说明“褐煤原料水分含量较高，其合成氨生产综合能耗高于其它煤种，国家发改委高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）不包括该原料的情况。-以褐煤为原料生产合成氨装置的节能降碳改造，综合能耗可不受“基准水平为1550千克标煤/吨”限制，仅作参考，应重点关注装置的节能效果。中国索肥工业协会4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.1加强前沿引领技术开发，培育标杆示范企业。A加强绿色低碳工艺技术与装备研究和示范，利

8、用可再生能源（如太阳能、风能、核能）制造的绿氢生产合成氨，降低碳排放。 4.2新型煤气化装置节能低碳技术改造 1、大型高效气化炉替代小型气化炉，提高效率。 2、采用辐射式蒸汽发生器（辐射废锅）回收高温原料气余热。 与激冷流程相比，可副产3.OTO.OMPa饱和蒸汽650T1oOKg/吨氨。目前新建厂已有部分企业装置采用，现有老厂改造还需要试点、示范。 示范、推广6.5MPa及以上的干煤粉气化技术。 3、渣水热量回收流程优化改造。 高压闪蒸+低压闪蒸+真空闪蒸三级闪蒸的水处理替代高压闪蒸+真空闪蒸两级闪蒸水处理流程。300kta合成氨的工厂每小时可多回收19th的0.02MPa低压蒸汽,节约11

9、8Otyh循环冷却水。 4、高一氧化碳变换采用等温变换技术替代传统的绝热变换技术。系统压降由0.5MPa降低至0.2MPa以下，节省压缩功耗约20KWh1氨、增产蒸汽50千克/吨氨。一，中CQf1K肥工业t办会4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.3.常压间歇固定床（UGD煤气化合成氨装置节能降碳技术改造内容1、采用“干法除尘+间接冷却降温”等方式的原气除尘降温技术，实现“含酚、紫、氨等大气污染物”的造气循环冷却水系统无废气排放。2、对造气炉进行密封改造。采用全封闭式振动筛、布袋除尘、雾森抑尘、气化炉渣封闭排放、粉尘物料密闭输灰，产尘点全部密闭、封闭或设置集气罩。A3、提高变换气脱硫效率，确保

10、脱碳工序排放的气提气、解析气、放空二氧化碳气中心S的达标。，4、加强对含HzS恶臭物质废气治理。溶剂吸收法变换气脱硫工艺富液闪蒸气回收到气柜或半水煤气脱硫塔气体入口，脱硫液再生尾气集中回收送锅炉焚烧治理，杜绝含S尾气的直接排放。5、减少挥发性有机物（VOCs）排放。减少闪蒸气、气提气、CO2气中的溶剂含量，提高脱碳溶剂的回收；加强甲醉精馅、甲醇储存及充装系统排蕨废气的回收与综合利用，减少含VOCS废气排放。对含有机溶剂、乩S等污染物的溶剂吸收法脱碳工艺富液闪蒸气返回系统或送三废炉、吹风气燃鹿炉处理。I中IXIf1IRB工业协会.c54.合成氨行业节能降碳改造升级重点 4.4.天然气原料合成氨装

11、置节能降碳技术改造内容，节能降碳改造技术：系统优化工艺过程和热工方案；加强烟气余热回收、改善燃料空气预热、增设预转化炉；转化炉涂刷反辐射和吸热涂料；采用低水碳比转化催化剂、高效催化剂；提高低品位余热余压综合利用等。 4.5.降低氨合成压力，减少生产电耗 K对传统设计的中小型氨合成装置降低系统压力。氨合成压力由314MPa降至20MPa左右，吨氨可节电60-70千瓦时。2、采用高效催化剂，氨净值提高约5个百分点，提高氨合成效率。 3、采用产品氨加热器，回收冷量，降低冷冻系统消耗。4、高压氨分分离出的液氨进入中压氨分，闪蒸液氨中溶解的气体，闪蒸气送至压缩机的合成原料气进口加以回收，减少气体损耗。.

12、CD中国SUCH业协会4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.6.尿素装置节能低碳改造内容“1、采用高效低能耗尿素技术建设大型尿素装置替代原有小型装置。吨尿素中压蒸汽消耗降低约350kg。，2、对现有装置的节能低碳改造对气提工艺的尿素装置，采用高效塔板、径流式塔板，串联中压技术，降低蒸汽消耗约150kg；对水溶液全循环工艺的尿素装置，采用液相逆流换热式尿素合成等技术，吨尿素蒸汽消耗降至IOOO千克以下。采用新型全冷凝反应器，增设中压系统，将部分气提塔分解负荷转移至中压系统，通过高转化率和高压圈负荷后移降低装置中压蒸汽消耗。吨尿素中压蒸汽消耗降低约350kg。“3、真空浓缩系统，除第一级喷射器使用

13、蒸汽作为动力外，其后的喷射器可采用脱盐水作为真空喷射器动力，吨尿素节约蒸汽消耗110千克。a,4.7.优化能量回收网络、回收余压余热搞好能源系统优化、梯级利用和物料循环利用。1、采用涡轮机组回收动力。碳丙脱碳、MDEA脱碳、NHD脱碳、低温甲辞洗脱硫脱碳吸收富液能量均可采用涡轮机回收。2、加强低压蒸汽、高温热水的利用，采用澳化锂制冷技术产生低温冷媒水用于工艺气体、溶剂的冷却。“3、采用锅炉给水氧化还原树脂除氧器节能技术。给水除氧不需要加热，不消耗热能，可节省加热给水的蒸汽消耗。A4、采用ORC低温热水余热发电技术、有机朗肯循环螺杆膨胀发电技术。“5、根据适用场合选用各种新型、高效、低压降换热器

14、。A6、采用性能好的隔热、保冷材料加强设备和管道保温。,7、工业余热供暖规模化应用。I中国S1肥工业协会4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.8.高效节能设备替代推广先进高效产品设备，加快淘汰落后低效设备。如电机、风机、泵、压缩机、变压器、换热器、工业锅炉等设备。1、空分制氧装置大型高效空分装置替代小型装置。优化现有空分装置工艺设备能源利用方案。2、合成气、二氧化碳、氨合成压缩机改造。大型高效压缩机替代老旧低效压缩机。A3、高效电机、电器、变压器替代。A4、有电价优势的地方，实施汽驱改电驱。.C4.合成氨行业节能降碳改造升级重点4.9.大型高效燃煤锅炉替代老旧小型低效锅炉，大型高压、次高压燃煤锅炉替代本企业和周边区域小型中低压燃煤锅炉。A大型高压、次高压三废炉替代小型中低压吹风气余热回收装置。A搞好热电联产。废热（余热）蒸汽锅炉、燃煤蒸汽锅炉生产的高压、次高压蒸汽，能量梯级利用，先背压发电后再供生产使用。中CDSI肥工业协会4.10.循环冷却水系统优化改造优化改造换热网络、降低管网阻力、合理匹配水泵、风机、变频改造等，提高传质传热效率，减少流体输送流量。 4.11.信息化智能化改造 4.12.全面提升节能管理能力。建立