充分利用氮氧元素 降低成本不排CO2

中國化工報(bào)記者6月16日從山東大學(xué)獲悉，該校朱維群教授開發(fā)的尿素制氨新技術(shù)在滿足脫硝用氨要求的同時(shí)，可副產(chǎn)高附加值尿素衍生物，將尿素分子中的所有元素充分利用，且整個(gè)反應(yīng)過程不排放CO2，提高了尿素利用率，降低了煙氣脫硫脫硝的成本，有望推動煙氣脫硫脫硝技術(shù)升級。

目前，采用尿素制氨新技術(shù)的示范裝置已運(yùn)行。應(yīng)用數(shù)據(jù)表明，在75t/h和220t/h循環(huán)硫化床鍋爐未進(jìn)行改造的情況下，采用尿素制氨新技術(shù)脫硝后，NOx排放濃度小于80mg/m3，優(yōu)于國家NOx排放濃度100mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)；SO2脫除至45mg/Nm3，脫除率高達(dá)98.87%，能夠滿足環(huán)保部SO2控制在50mg/Nm3以下的排放要求。

據(jù)朱維群教授介紹，脫硫脫硝需使用大量的氨，其氨來源一般為氨水、液氨、尿素。其中，尿素因易于運(yùn)輸保存、無毒性而被廣泛應(yīng)用。目前，尿素制氨一般采用水解或熱解的辦法，將尿素分解為氨氣和二氧化碳，氨氣用于脫硫脫硝，二氧化碳放空排放。但現(xiàn)有尿素制氨技術(shù)，只利用了占尿素質(zhì)量50%的氨，造成了尿素資源的浪費(fèi)；在減排二氧化硫和氮氧化物的同時(shí)，卻增加了CO2的排放，不利于節(jié)能減排；而且其用于加熱反應(yīng)的成本比尿素原料成本還高。以電廠為例，若每天用于脫硝的尿素在15噸左右，將這些尿素?zé)峤庑韬挠?噸柴油,不僅生產(chǎn)成本高，每天還要排放30噸CO2。此外熱解不完全時(shí)還會產(chǎn)生沉淀，易引起系統(tǒng)堵塞。

山東大學(xué)開發(fā)的尿素制氨新技術(shù)解決了上述問題。朱維群告訴記者，他們開發(fā)的尿素制氨技術(shù)首先將尿素與助熔劑在高溫下進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到的氨氣用于脫硫脫硝，同時(shí)反應(yīng)副產(chǎn)三聚氰酸、縮二脲或縮三脲等。該過程既不排放二氧化碳，同時(shí)還使尿素中的碳、氧元素得到充分利用，提高了尿素利用率，降低了煙氣脫硫、脫硝所用氨的成本。

新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比有三大優(yōu)勢：一是將尿素全部轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)增值，而傳統(tǒng)尿素制氨中有50%的尿素轉(zhuǎn)化成了無用的CO2；二是整個(gè)反應(yīng)溫度不到200℃，反應(yīng)溫度低、能量消耗少，有利于節(jié)能減排，而傳統(tǒng)尿素制氨工藝需要600℃的高溫，用燃油加熱或電加熱，消耗大量能源并釋放CO2；三是新技術(shù)中產(chǎn)生的氨直接用于脫硫脫硝，且可根據(jù)脫硝用氨量隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不用儲存，降低了運(yùn)輸、儲存和使用液氨所帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)安全性大為提高。

此外，尿素制氨新技術(shù)實(shí)施起來也非常方便快捷，只需在現(xiàn)有尿素制氨或液氨氣化裝置上建一旁路，將尿素制氨新工藝裝置接上，不影響現(xiàn)有發(fā)電及脫硝的正常運(yùn)行。