合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南

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，還是無機和有機化學(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)模化水平差異較大，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、余熱利用不足等問題，節(jié)能降碳改造升級潛力較大。

根據(jù)《高耗能行業(yè)重點領(lǐng)域能效標桿水平和基準水平（2021年版）》，以優(yōu)質(zhì)無煙塊煤為原料的合成氨能效標桿水平為1100千克標準煤/噸，基準水平為1350千克標準煤/噸；以非優(yōu)質(zhì)無煙塊煤、型煤為原料的合成氨能效標桿水平為1200千克標準煤/噸，基準水平為1520千克標準煤/噸；以粉煤為原料的合成氨能效標桿水平為1350千克標煤/噸，基準水平為1550千克標煤/噸；以天然氣為原料的合成氨能效標桿水平為1000千克標煤/噸，基準水平為1200千克標煤/噸。截至2020年底，我國合成氨行業(yè)能效優(yōu)于標桿水平的產(chǎn)能約占7%，能效低于基準水平的產(chǎn)能約占19%。

二、工作方向

（一）加強前沿引領(lǐng)技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，培育標桿示范企業(yè)。

開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，有序推動改造升級。

11.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)和先進流程，配套先進控制系統(tǒng)，降低動力能耗。加大可再生能源生產(chǎn)氨技術(shù)研究，降低合成氨生產(chǎn)過程碳排放。

22.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，如空分空壓機及增壓機、合成氣壓縮機等，采用蒸汽透平直接驅(qū)動，推廣采用電驅(qū)動，提高壓縮效率，避免能量轉(zhuǎn)換損失。

33.能量系統(tǒng)優(yōu)化。優(yōu)化氣化爐設(shè)計，增設(shè)高溫煤氣余熱廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)。優(yōu)化二氧化碳氣提尿素工藝設(shè)計，增設(shè)中壓系統(tǒng)。

44.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)熱脫鹽水和補充水、有機朗肯循環(huán)發(fā)電，實現(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。選用高效機泵和高效節(jié)能電機，提高設(shè)備效率。采用性能好的隔熱、保冷材料加強設(shè)備和管道保溫。

（三）嚴格政策約束，淘汰落后低效產(chǎn)能。

嚴格執(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

到2025年，合成氨行業(yè)能效標桿水平以上產(chǎn)能比例達到15%，能效基準水平以下產(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。