編者按 近日,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)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(gè)條目、10項(xiàng)工藝,總共40個(gè)條目。新入選的綠色低碳工藝涉及煤化工、有機(jī)硅、精細(xì)化工、無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工等領(lǐng)域,在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過(guò)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(shì),也有望在企業(yè)建設(shè)新項(xiàng)目和對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目進(jìn)行升級(jí)改造、推進(jìn)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(bào)道,將這些新入選的石化綠色低碳工藝進(jìn)行展示,以供讀者參考。
產(chǎn)品燃動(dòng)力綜合能耗僅為國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的30%~60%; 高于0.3兆帕的無(wú)水三聚氰胺尾氣,既可以較為方便和經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)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(guó)外主流先進(jìn)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(wú)需催化劑,工藝設(shè)備效率高、體積較小,長(zhǎng)周期運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,但缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)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(duì)溫和,投資低于高壓法,但缺點(diǎn)是精制工藝復(fù)雜,高含水尾氣利用途徑和價(jià)值有限。低壓氣相淬冷法流程簡(jiǎn)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(diǎn)是效率低,不容易長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)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(jì)難兩全的問(wèn)題。目前,該工藝已在國(guó)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(guó)、俄羅斯等國(guó)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(wèn)題,四川金象專門針對(duì)三聚氰胺催化反應(yīng)的特點(diǎn),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(duì)流化床內(nèi)的濃相段催化劑顆粒循環(huán)流場(chǎng)進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì),強(qiáng)化顆粒和氣體有序流動(dòng),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(guò)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(guò)一系列工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和設(shè)備調(diào)整,四川金象強(qiáng)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)裝置單線產(chǎn)能進(jìn)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(jì),該工藝技術(shù)可達(dá)單線年產(chǎn)5萬(wàn)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能高效,四川金象通過(guò)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,F(xiàn)有工藝技術(shù)的單位產(chǎn)品電耗在1060~1560千瓦時(shí),而采用該工藝的單位產(chǎn)品電耗不高于600千瓦時(shí)。
同時(shí),四川金象還開(kāi)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(guò)濾系統(tǒng)及其濾芯的在線高效清洗技術(shù)等工藝,進(jìn)一步降低工藝流程能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),該工藝單位產(chǎn)品綜合能耗僅為國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的30%~60%,單位產(chǎn)品投資額僅為國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的22%~60%。
此外,該流程產(chǎn)出的高于0.3兆帕無(wú)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(jì)性,拓展三聚氰胺尾氣的應(yīng)用領(lǐng)域。