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合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-02-14 12:11:15

  一、基本情況

  合成氨用途較為廣泛,除用于生產(chǎn)氮肥和復(fù)合肥料以外,還是無(wú)機(jī)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料。不同原料的合成氨工藝路線有差異,主要包括原料氣制備、原料氣凈化、CO 變換、氨合成、尾氣回收等工序。能耗主要由原料氣消耗、燃料氣消耗、煤炭消耗、蒸汽消耗和電力消耗組成。合成氨行業(yè)規(guī)?;讲町愝^大,不同企業(yè)能效差異顯著。用能主要存在能量轉(zhuǎn)換效率偏低、余熱利用不足等問(wèn)題,節(jié)能降碳改造升級(jí)潛力較大。

  根據(jù)《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平(2021 年版)》,以優(yōu)質(zhì)無(wú)煙塊煤為原料的合成氨能效標(biāo)桿水平為 1100

  千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,基準(zhǔn)水平為 1350 千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸;以非優(yōu)質(zhì)無(wú)煙

  塊煤、型煤為原料的合成氨能效標(biāo)桿水平為 1200 千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,

  基準(zhǔn)水平為 1520 千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸;以粉煤為原料的合成氨能效標(biāo)桿

  水平為 1350 千克標(biāo)煤/噸,基準(zhǔn)水平為 1550 千克標(biāo)煤/噸;以天然

  氣為原料的合成氨能效標(biāo)桿水平為 1000 千克標(biāo)煤/噸,基準(zhǔn)水平為

  1200 千克標(biāo)煤/噸。截至 2020 年底,我國(guó)合成氨行業(yè)能效優(yōu)于標(biāo)桿水平的產(chǎn)能約占 7%,能效低于基準(zhǔn)水平的產(chǎn)能約占 19%。

  二、工作方向

  (一)加強(qiáng)前沿引領(lǐng)技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用,培育標(biāo)桿示范企業(yè)。

  開(kāi)展綠色低碳能源制合成氨技術(shù)研究和示范。示范 6.5 兆帕及以上的干煤粉氣化技術(shù),提高裝置氣化效率;示范、優(yōu)化并適時(shí)推廣廢鍋或半廢鍋流程回收高溫煤氣余熱副產(chǎn)蒸汽,替代全激冷流程煤氣降溫技術(shù),提升煤氣化裝置熱效率。

  (二)加快成熟工藝裝備普及推廣,有序推動(dòng)改造升級(jí)。

  1.綠色技術(shù)工藝。優(yōu)化合成氨原料結(jié)構(gòu),增加綠氫原料比例。選擇大型化空分技術(shù)和先進(jìn)流程,配套先進(jìn)控制系統(tǒng),降低動(dòng)力能耗。加大可再生能源生產(chǎn)氨技術(shù)研究,降低合成氨生產(chǎn)過(guò)程碳排放。

  2.重大節(jié)能裝備。提高傳質(zhì)傳熱和能量轉(zhuǎn)換效率,提高一氧化碳變換,用等溫變換爐取代絕熱變換爐。涂刷反輻射和吸熱涂料,提高一段爐的熱利用率。采用大型高效壓縮機(jī),如空分空壓機(jī)及增壓機(jī)、合成氣壓縮機(jī)等,采用蒸汽透平直接驅(qū)動(dòng),推廣采用電驅(qū)動(dòng),提高壓縮效率,避免能量轉(zhuǎn)換損失。

  3.能量系統(tǒng)優(yōu)化。優(yōu)化氣化爐設(shè)計(jì),增設(shè)高溫煤氣余熱廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)。優(yōu)化二氧化碳?xì)馓崮蛩毓に囋O(shè)計(jì),增設(shè)中壓系統(tǒng)。

  4.余熱余壓利用。在滿足工藝裝置要求的前提下,根據(jù)工藝余熱品位不同,分別用于副產(chǎn)蒸汽、加熱鍋爐給水或預(yù)熱脫鹽水和補(bǔ)充水、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能量供需和品位相匹配。

  5.公輔設(shè)施改造。根據(jù)適用場(chǎng)合選用各種新型、高效、低壓降

  換熱器,提高換熱效率。選用高效機(jī)泵和高效節(jié)能電機(jī),提高設(shè)備效率。采用性能好的隔熱、保冷材料加強(qiáng)設(shè)備和管道保溫。

  (三)嚴(yán)格政策約束,淘汰落后低效產(chǎn)能。

  嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能、環(huán)保、質(zhì)量、安全技術(shù)等相關(guān)法律法規(guī)和

  《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》等政策,加快淘汰高溫煤氣洗滌水在開(kāi)式冷卻塔中與空氣直接接觸冷卻工藝技術(shù),大幅減少含酚氰氨大氣污染物排放。

  三、工作目標(biāo)

  到 2025 年, 合成氨行業(yè)能效標(biāo)桿水平以上產(chǎn)能比例達(dá)到

  15%,能效基準(zhǔn)水平以下產(chǎn)能基本清零,行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著, 綠色低碳發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。

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