AmoMax-Casale是由科萊恩和Casale(卡薩利)公司聯(lián)合開發(fā)的一款備受殊榮、可持續(xù)的新型合成氨催化劑。與以往的催化劑產(chǎn)品相比,AmoMax-Casale具有更高的活性,可進(jìn)一步提高氨生產(chǎn)效率,同時(shí)減少污染。
AmoMax-Casale的面世
與其他化學(xué)合成工藝相比,氨(NH3) 的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生更多的二氧化碳排放。這也正是科萊恩一直致力于提升其氨合成催化劑性能的重要原因之一。公司的研發(fā)階段性成果包括深受行業(yè)認(rèn)可的催化劑AmoMax 10,其推動了合成氨行業(yè)由傳統(tǒng)磁鐵基向維氏體亞鐵基技術(shù)的顛覆性升級。憑借其優(yōu)異的性能,科萊恩AmoMax 10催化劑自2002年面市以來,深受業(yè)界認(rèn)可,已在全球近120套合成氨裝置上成功運(yùn)行,其中中國區(qū)運(yùn)行業(yè)績高達(dá)60多個(gè)。如今,科萊恩再次推出一款較上一代AmoMax性能更加優(yōu)異的催化劑產(chǎn)品。
借助科萊恩催化劑專業(yè)技術(shù)與卡薩利氨合成塔設(shè)計(jì)實(shí)力的完美結(jié)合,AmoMax-Casale催化劑具有更大的活性比表面積,效率指數(shù)相比AmoMax提升高達(dá)30%。這一卓越的性能升級有助于合成氨工廠顯著降低能耗,從而大幅度減少了二氧化碳排放。
AmoMax-Casale通過兩種方式降低二氧化碳排放量
該催化劑的高活性大幅降低了氨合成回路中的操作壓力。相比傳統(tǒng)磁鐵基催化劑,AmoMax-Casale可進(jìn)一步降低回路操作壓力10-20 bar,這意味著工廠在氨生產(chǎn)過程中耗能更少,從而降低了二氧化碳排放量。
更高的催化劑活性也意味著更高的氨收率,因此,工廠需要更少的能量來驅(qū)動工藝氣循環(huán)回系統(tǒng)回路,即更低循環(huán)比,二氧化碳排放量也隨之降低。
回報(bào)更高,污染更少
更高活性的催化劑與卡薩利合成塔內(nèi)件設(shè)計(jì)相結(jié)合將性能提升至新高度。這意味著,一座日產(chǎn)1600噸的傳統(tǒng)合成氨工廠有望每年節(jié)省能源成本近200萬元(30萬美元),并在15年的催化劑平均使用壽命中可減少高達(dá)85000噸的二氧化碳排放。更重要的是,AmoMax-Casale還可以將合成氨的產(chǎn)能再提高5%左右。
創(chuàng)新技術(shù)倍受認(rèn)可
兩家企業(yè)為取得的聯(lián)合成果深感自豪,而獲得同行業(yè)界的肯定則更是進(jìn)一步的加冕。
目前,科萊恩和卡薩利已經(jīng)同膺兩項(xiàng)大獎(jiǎng):瑞士化學(xué)學(xué)會頒發(fā)的“2021年桑德邁爾獎(jiǎng)(Sandmeyer Award) ”以及2020年“ICIS(安迅思)創(chuàng)新獎(jiǎng)(最佳可持續(xù)性工藝技術(shù))”。進(jìn)一步了解ICIS獎(jiǎng)項(xiàng)并閱讀AmoMax-Casale相關(guān)文章。
首個(gè)商用業(yè)績大放異彩
AmoMax-Casale的優(yōu)勢不僅僅是理論上的。該催化劑在美洲一家合成氨工廠中的首次商用業(yè)績證明了卓越的性能。在2019年年末,該工廠的生產(chǎn)裝置成功升級為卡薩利三床層兩中間換熱器,并裝填使用了AmoMax-Casale催化劑,實(shí)現(xiàn)節(jié)能高達(dá)4萬千卡/噸,預(yù)計(jì)每年可降低成本455萬元(70萬美元),并減少二氧化碳排放4900噸。
AMOMAX-CASALE:過去、現(xiàn)在與未來
我們采訪了領(lǐng)導(dǎo)AmoMax-Casale合作項(xiàng)目的兩位專家:科萊恩催化劑全球研發(fā)總監(jiān)馬艾德(Marvin Estenfelder/ME)和卡薩利首席技術(shù)官Ermanno Filippi (EF)。
當(dāng)時(shí)是哪些原因促成了此次合作?
當(dāng)時(shí)我們一直在尋找一款活性更高、能夠與卡薩利氨合成塔技術(shù)相匹配的催化劑產(chǎn)品。AmoMax-Casale正是兩大團(tuán)隊(duì)開展多學(xué)科協(xié)作的重要成果。(EF)
AmoMax-Casale的第一家客戶對該產(chǎn)品非常滿意。請問下一步有什么計(jì)劃?
目前多家客戶都對AmoMax-Casale產(chǎn)生了濃厚的興趣。第二家客戶也已確定在其氨合成反應(yīng)器中采用這款產(chǎn)品。我們相信,從明年開始,該產(chǎn)品將會在更多項(xiàng)目中得到應(yīng)用。
客戶是否需要對當(dāng)前的生產(chǎn)工廠進(jìn)行調(diào)整?
客戶需要考慮的唯一重要事項(xiàng)是:他們的反應(yīng)器內(nèi)件需由卡薩利設(shè)計(jì)和批準(zhǔn)。與此同時(shí),卡薩利對氨合成塔進(jìn)行的額外翻新改造有助于提升工藝效率、從而提升經(jīng)濟(jì)效益。(ME)
該新型催化劑將會給哪些終端市場獲益最多?
目前,超過70%的氨被用于化肥生產(chǎn)。未來,由于AmoMax-Casale可應(yīng)用于藍(lán)氨和綠氨生產(chǎn)工藝,能源市場的重要性將會逐步上升。(ME)
AmoMax-Casale上市之后,合成氨市場的需求是否將進(jìn)一步擴(kuò)大?
AmoMax-Casale是合成氨生產(chǎn)技術(shù)面向節(jié)能減排邁出的重要一步。未來,藍(lán)氨與綠氨將在能源與儲氫以及“零碳排放”發(fā)電中發(fā)揮重要作用,而節(jié)能減排則是實(shí)現(xiàn)藍(lán)氨與綠氨生產(chǎn)的先決條件。(EF)
科萊恩與卡薩利近期還會開展哪些合作項(xiàng)目?
未來,卡薩利和科萊恩將繼續(xù)在其他合成氨項(xiàng)目中開展合作,同時(shí)也會共同開發(fā)更多創(chuàng)新性技術(shù),助力客戶實(shí)現(xiàn)“零碳排放”的目標(biāo)。