編者按 近日,中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會發(fā)布了《石化綠色低碳工藝名錄(2021年版)》。2021年版名錄較2020年版新增9個條目、10項工藝,總共40個條目。新入選的綠色低碳工藝涉及煤化工、有機硅、精細(xì)化工、無機化工、有機化工等領(lǐng)域,在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程的能耗物耗、“三廢”排放、碳排放和工藝安全等方面具有優(yōu)勢,也有望在企業(yè)建設(shè)新項目和對現(xiàn)有項目進行升級改造、推進行業(yè)綠色低碳工藝應(yīng)用等方面發(fā)揮作用。為此,從今日起將推出《石化綠色低碳工藝2021》系列報道,將這些新入選的石化綠色低碳工藝進行展示,以供讀者參考。
產(chǎn)品燃動力綜合能耗僅為國外先進技術(shù)的30%~60%; 高于0.3兆帕的無水三聚氰胺尾氣,既可以較為方便和經(jīng)濟地聯(lián)產(chǎn)尿素,也可以根據(jù)業(yè)主已有或需要產(chǎn)業(yè)鏈靈活聯(lián)產(chǎn)其他產(chǎn)品······四川金象賽瑞化工股份有限公司(以下簡稱四川金象)自主研發(fā)的加壓氣相法三聚氰胺新工藝,因其原料消耗、能耗、“三廢”排放等重要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國外主流先進技術(shù)水平,于近日入選了《石化綠色工藝名錄(2021年版)》。
傳統(tǒng)工藝難兩全
目前,世界三聚氰胺生產(chǎn)普遍采用尿素原料路線,通?煞譃楦邏阂合啻憷浞、低壓液相淬冷法和低壓氣相淬冷法3種。
其中,高壓液相淬冷法無需催化劑,工藝設(shè)備效率高、體積較小,長周期運行穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,但缺點是生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量工藝廢水,能耗和投資都比較高。低壓液相淬冷法操作條件相對溫和,投資低于高壓法,但缺點是精制工藝復(fù)雜,高含水尾氣利用途徑和價值有限。低壓氣相淬冷法流程簡單、占地小、投資較省,也不產(chǎn)生工藝廢水,尾氣易于回收利用,但其缺點是效率低,不容易長周期穩(wěn)定運行,且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
為此,四川金象在低壓氣相淬冷法的基礎(chǔ)上,研發(fā)出加壓氣相法三聚氰胺新工藝,解決了三聚氰胺生產(chǎn)環(huán)保與經(jīng)濟難兩全的問題。目前,該工藝已在國內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)投入應(yīng)用,相關(guān)技術(shù)還出口到德國、俄羅斯等國家。
自研技術(shù)提質(zhì)增效
為解決氣相法反應(yīng)效率低、副產(chǎn)物多的問題,四川金象專門針對三聚氰胺催化反應(yīng)的特點,自主研發(fā)了高轉(zhuǎn)化率、高收率的新型流化床反應(yīng)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)巧妙利用大量的熔鹽加熱盤管作為直徑流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件,并對流化床內(nèi)的濃相段催化劑顆粒循環(huán)流場進行了科學(xué)設(shè)計,強化顆粒和氣體有序流動,確保催化劑活性穩(wěn)定,即便在370℃~375℃反應(yīng)溫度的條件下,三聚氰胺單程收率也可達(dá)95%。相比之下,世界其他同類技術(shù)反應(yīng)溫度達(dá)390℃~400℃,而收率僅為82%~90%。該技術(shù)解決了現(xiàn)有工藝中尿素轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)生副產(chǎn)物過多的技術(shù)缺陷,降低了未反應(yīng)物和副產(chǎn)物的回收能耗。
通過一系列工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計和設(shè)備調(diào)整,四川金象強化了各工藝裝備單位容積產(chǎn)能,減小了各工藝設(shè)備體積,實現(xiàn)了生產(chǎn)裝置單線產(chǎn)能進一步大型化,還降低了單位三聚氰胺產(chǎn)品的硬件投資和人工消耗。據(jù)統(tǒng)計,該工藝技術(shù)可達(dá)單線年產(chǎn)5萬噸以上的規(guī)模,每噸三聚氰胺的硬件投資僅為現(xiàn)有技術(shù)的54%~72%。
優(yōu)化流程節(jié)能減排
為實現(xiàn)生產(chǎn)過程節(jié)能高效,四川金象通過技術(shù)創(chuàng)新,將現(xiàn)有同類工藝技術(shù)反應(yīng)壓力從目前不足0.2兆帕提升到不低于0.5兆帕,增加了反應(yīng)器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度,也降低了流化床反應(yīng)器所需的氣體壓縮功,從而降低系統(tǒng)能耗。現(xiàn)有工藝技術(shù)的單位產(chǎn)品電耗在1060~1560千瓦時,而采用該工藝的單位產(chǎn)品電耗不高于600千瓦時。
同時,四川金象還開發(fā)了大型高效熔鹽加熱系、超大型氣固旋風(fēng)分離器、三聚氰胺專用大型新型耐高溫玻璃纖維氣固過濾系統(tǒng)及其濾芯的在線高效清洗技術(shù)等工藝,進一步降低工藝流程能耗。據(jù)統(tǒng)計,該工藝單位產(chǎn)品綜合能耗僅為國外先進技術(shù)的30%~60%,單位產(chǎn)品投資額僅為國外先進技術(shù)的22%~60%。
此外,該流程產(chǎn)出的高于0.3兆帕無水三聚氰胺尾氣,既可以配合該公司自主研究的催化分解凈化技術(shù)和硝基復(fù)合肥生產(chǎn)工藝聯(lián)產(chǎn)硝酸銨及復(fù)合肥產(chǎn)品,也可以根據(jù)已有產(chǎn)業(yè)鏈靈活聯(lián)產(chǎn)其他產(chǎn)品,提升三聚氰胺尾氣的經(jīng)濟性,拓展三聚氰胺尾氣的應(yīng)用領(lǐng)域。