摘要:氮肥行業屬于高能耗、高污染行業,面對當前國家不斷加大節能減排工作力度,肥行業通過采用經過實踐驗證的先進適用、運行可靠、經濟合理的新技術、新工藝、新設備、新材料進行推廣應用,使氮肥生產的噸氨耗煤、耗電、耗水都較前些年有所下降,主要污染物排放也得到了有效控制,達到大幅度提高氨產量、降低能耗、保護環境的目的,從整體上提高了氮肥企I的生產水平,推動氮肥行業走科技含量高、資源消耗低、環境污染少的和諧發展道路。
氮肥行業屬于高能耗、高污染行業,面對當前國家不斷加大節能減排工作力度,氮肥行業通過采用經過實踐驗證的先進適用、運行可靠、經濟合理的新技術、新工藝、新設備、新材料進行推廣應用,使氮肥生產的噸氨耗煤、耗電、耗水都較前些年有所下降,主要污染物排放也得到了有效控制,達到大幅度提高氨產量、降低能耗、保護環境的目的,從整體上提高了氮肥企業的生產水平,推動氮肥行業走科技含量高、資源消耗低、環境污染少的和諧發展道路。本文對國內氮肥行業近期開展的節能減排工作進行了總結和回顧,介紹了國內節能減排概況、氮肥行業節能減排的目А⒅氐憒蔥錄際醯撓τ眉凹父魷冉的節能減排化肥企業的情況。
氮肥工業是耗能較А⑽廴疚錙歐帕拷洗蟮牟業,節能減排具有一定的壓力和難度,當前能源供應緊張和環境容量不足已經成為制約其發展的重要因素。2006年,氮肥行業年耗天然氣、無煙煤,電分別占全國總量的18.7%、22.1%、2.28%。在國家發改委確定的全國年綜合能耗超過18萬t標煤的1008家重點耗能企業中,氮肥企業占有165家。如果按照《合成氨工業水污染物排放標準》核算,國內氮肥行業每年排水量21.3億m3,水污染物排放90.9萬t,其中氨氮14.8萬t。因此,氮肥行業能否實現節能減排目標,是關系到石油和化工全行業能否實現節能減排目標的重點之一。
在這樣艱巨的節能減排任務面前,氮肥行業積極推進氮肥清潔生產和循環經濟,加大節能減排、污染治理的=新技術研究開發和推廣應用力度,從而大幅度地減少了污染物的排放量,節約了能源,提高了資源的利用率,使氮肥行業環境狀況發生了很大變化。目前,通過節能環保技術改造,一批氮肥企業樹立了節約資源與能源、環境和諧友好相處的新形象。
一、國內節能減排概況
1、節能減排的總體要求
節能減排就是要一方面努力降低能源消耗,提高能源利用效率,降低能耗成本。另一方面要降低廢棄物排放,就是要減少生產過程中排放的廢氣、廢水量,變廢為寶,改善環境。因此,無論從企業自身降低成本,增加效益角度,還是從保護環境角度,節能減排都是必l長期不懈努力抓好的工作,也是企業義不容辭的責任和義務。只有抓好節能減排,才有利于國家的可持續發展。
當前節能減排已成為當前國家宏觀調控的重點,2007年,國務院出臺了《節能減排綜合性工作方案》,方案包括節能減排目標任務和總體要求:調整和優化結構、加大投入,全面實施重點工程、創新模式,加快發展循環經濟、依靠科技,加快技術開發和推廣、強化責任,加強節能減排管理、健全法制,糯蠹嘍郊觳櫓捶力度、完善政策,加強宣傳、提高全民節約意識等內容。同時,政府將建立節能減排工作問責制和“一票否決”制,把節能減排指標完成情況納入各地經濟社會發展綜合評價體系,作為政府領導干部綜合考核評價和企業負責人業績考核的重要內容。在“十一五”期間將加快盤落后生產能力,加大淘汰電力、鋼鐵、建材、電解鋁、鐵合金、電石、焦炭、煤炭、平板玻璃等行業落后產能的力度。方案還將嚴格建筑節能管理,從2008年起,所有新建商品房銷售時在買賣合同等文件中要載明耗能量、節能措施等信息。
2、中央企業的節能減排
我國中央國有企業主要分布在石油、石化、煤炭、化工、冶金、電力、運輸、建材等領域,國內幾乎全部的原油、天然氣和乙烯,50%的發電,15%的煤炭,都由中央國有企業提供。這些企業是能源生產大戶,也是能源消費大戶。其中,中央石油、石化企業消耗了全國5.8%T能源,冶金企業消耗的能源也近3%。在其他領域里,中央企業能源消耗也占一定比重。納入政府重點監控的千家企業中,中央企業有近230家。近年來中央企業節能減排工作成效明顯,大多數企業節能減排意識明顯增強,能源消耗水平呈現下降趨勢,主要污染物排放得到了有效控制。節能T排的組織體系和規章制度逐步完善,企業規劃將節能減排作為重要內容納入考核目標體系。目前,中央企業的總體能耗低于全國平均水平,在冶金、電力、化工等領域的資源利用和環境保護,居于行業領先水平。有的企業甚至在國際上也處于先進水平。
在主要污染物排放方面,中央企業化學需氧量(COD)及二氧化硫排放量繼續下降。2007年中央石油石化、鋼鐵、發電、煤炭、化工、建材、機械、有色金屬八大重點行業的化學需氧量排放總量為12萬t,比2006年減少7.1%。二氧化硫排放總量為670萬t,比2006年減少18.7%。據悉,2007年我國中央企業在鋼鐵、建材等行業,單位GDP能耗降低了10%左右。在有色金屬、煤炭、石油石化等行業,單位GDP能耗也有不同程度地下降。中央企業節能減排工作惚暌丫確定:到“十一五”期末,中央企業要確保完成單位增加值能耗降低20%,主要污染物排放總量減少10%,其中石油石化、冶金、電力、交通運輸、化工、煤炭、建材等重點行業,要力爭到2009年末,提前完成上述目標。化工行業主要產品單耗達到國內先進水平,萬元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫和化學需氧量排放量均下降8%。
3、石油和化工行業的節能減排
在國務院下發《關于印發節能減排綜合性工作方案的通知》后,石油和化工行業目前已基本制定完成合成氨、燒堿、電石、黃磷等22項高耗能產品能耗限額標準I此標準從準入值、限額值、先進值三個層次對高耗能企業提出強制性要求,因此標準的制定實施抬高了主要耗能行業準入門檻,將一定程度上遏制我國高耗能行業過快增長,同時淘汰部分高耗能行業的落后生產能力,加速推進我國化工產業結構調整。我國耗能較大的氮肥工業,目前行業集I度偏低,全國數百家氮肥廠的前十大企業在國內市場份額不足15%。隨著國家節能減排措施的實施,預計不少能耗高、環保不達標的小氮肥企業將逐步被停產,而那些技術先進、管理水平突出、治理規范的企業反而能脫穎而出。
專家指出,石油和化工行業節能減排工作的難度具體體現在以下3個方面:①高耗能、高污染產品產能增長過快,抑制難度大。近幾年來,氮肥、純堿、燒堿、電石、黃磷等產業的投資增長均以30%左右的速度遞增,產能過剩問題嚴重。同時調控機制不力和地方保護,使國家產業政策不能得到貫徹落實,扭轉高耗能、高污染產品產能增長過快的勢頭難度很大:②行業節能減排的基礎工作薄弱。能源消耗和污染物排放的統計辦法很不健全,有的是十多年前制訂的,已不適應當ば幸檔男枰。有的根本沒有標準,需要立即研究制訂。即使是國家統計局的統計數據,也有很多需要各行業協會幫助核實;③節能減排技術的開發、推廣力度不夠。推進節能減排工作需要技術支撐。近年來企業在擴大規模上投入較多,而用于節能減排的技術開發投入不足。即使有一些企業し⒘訟冉實用的節能減排新技術,但出于對自身利益的考慮,有的也不愿意在行業內共享。此外,對于已經具有成套節能減排成熟技術的行業,國家在推廣技術、設立專項支持方面,也顯得力度不夠。可以預計2008年也將會成為國內各行業節能減排大力推進深化的一年。
二、氮肥行業推進節能減排
1、節能減排目標
氮肥行業的節能減排一向是石油和化工行業節能減排的重點,多年以來,化肥行業尤其是氮肥企業長期給人以高能耗、重污染的印象。企業的負責人沒少接待因污染問題找上門來的四周居民,當地政府也屢屢因為企業的環保、節能指標不能完成而備感壓力。從目前的形勢來看,不抓緊節能減排工作,未來企業就根本無法生存發展兇ソ諛埽抓環保,已經毫無疑問地成為了企業的頭等大事。在實現“十一五”節能減排目標大環境中,氮肥行業正處在一個關鍵時期,即要從高耗能、高排放、企業眾多、生產集中度低、生產規模、工藝技術、管理水平參差不齊的現狀盡快轉入科學發展軌道,完成這一目標也是氮肥企業應芯醭械5納緇嵩鶉巍
氮肥行業節能減排的目標是:2010年,噸氨加權平均能耗降為1600kg標煤以下,力爭全行業節能500萬t標煤。通過實施循環冷卻水和生產過程污水零排放工程,實現噸氨節水10%,廢渣基本回收利用。同時要繼續抓好以下3項工作:①繼續優化原料結構,實現制氨原料的多元化。目前我國70%左右的中小型氮肥企業需要采用先進的煤氣化技術,調整原料結構,來實現節能降耗的目標;②適當加大裝置生產規模。合成氨屬于高耗能的產品,裝置越是大型化,生產過程中的平均能耗就越小;③加大環保治理力度,鼓勵“三廢”綜合利用。一方面進一步加大環保治理力度,通過推廣先進的技術和設備,提高氮肥企業的環保水平。另一方面,積極對廢水、廢氣、廢渣和廢熱進行綜合利櫻創造新的經濟價值。
2、污染廢棄物的治理
在艱巨的“節能減排”任務面前,全行業要積極推進氮肥清潔生產和循環經濟,加大節能減排、污染治理的新技術開發和推廣的力度,從而大幅度地減少污染物的排放量,提高資源的利用率,使氮肥行業生<和環境狀況發生很大變化。目前全國所有氮肥企業基本上能做到水污染物達標排放,大部分工廠可以達到《合成氨工業水污染排放標準》噸氨排放10~50m3水的約束性指標要求。特別是在三河(淮河、海河、遼河)、三湖(太湖、巢湖、滇池)及三峽庫區等水污染防治重點流域的氮肥企業污染<理成效顯著。在水資源利用方面,也取得了很好的節水效果。在氣體、固體污染物治理方面,生產過程產生的廢氣中的可燃物幾乎全部得到有效的回收和利用。全國氮肥企業中20t/h以上的燃煤鍋爐煙氣基本上都得到了有效處理,固定層煤氣化爐產生的低熱值爐渣基本上都作燃料進一步利用。絕大部分低壓法硝酸工廠產生的尾氣都綜合利用生產硝鈉、亞硝鈉,很多工廠在回收利用氫、一氧化碳、二氧化碳的基礎上發展了雙氧水、碳酸二甲酯、二甲基甲酰胺、聯醇和一些其他加氫產品。
氮肥企業是用水大戶,也是污水排放大戶,廢水排放量占全國廢水排放總量的10%左右,一年排放數十萬噸污水的企業不在少數。而污水中超標污染因子較多,有氨氮、COD、氰化物、硫化物、油類、懸浮物、酸、堿等,不但量大,而且必須要進行多次處理,才有可能達標排放。2004年國家財政部、國家環保總局為幫助擔當支農重任的氮肥企業加快污水治理,推出了環保資助項目——氮肥企業全廠污水零排放項目,一批企業相繼對造氣污水和尿素解析廢液兩大主要污水源進行了治理,但也僅治理了排放攘80%的污水,且只有少數幾家企業對外排水采取了終端治理。而對源頭所有污染源和終端進行完全治理的更是只占氮肥企業總數的一小部分。現在,隨著環保壓力的日益增大和南水北調工程的加緊實施,氮肥企業正面臨著排污門檻越來越高和治污費用越來越高的“雙高”壓力。
從2007年3月開始,山東、江蘇、河南等省紛紛抬高排污門檻。山東省環保局與省質監局發布并實施了《南水北調沿線水污染物綜合排放標準》,第二類污染物中有氨氮、COD等20項標準值從嚴提高。省定標準對氮肥生產的兩大排污指標氨氮、COD分別從目前執行的70-150mg/l,抬高到了10~15mg/l、60mg/l。江蘇省環保廳和省質量技術監督局聯合發布將于2007年1月1日起正式實施的《化學工業主要水污染物排放標準》,重趴刂艭OD、氨氮、總磷等主要污染物,排放限值比現行的國家《污水綜合排放標準》抬高了20%。河南省也在抬高氨氮、COD排放指標的同時,要求氮肥生產企業必須建設終端廢水處理設施,還依據建設規模做出規定:合成氨生產能力在4萬t/a及以下的企業,終端廢水處理設施處理規模為30m3/h:4~8萬t/a為50m3/h;8~16萬t/a為80m3/h,處理設施中要有脫氮工藝,確保外排水長期保持穩定達標。
3、采用節能降m新技術
中國氮肥工業協會還向國家發改委提出了《關于安排氮肥行業節能試點項目的建議》,建議國家支持在氮肥行業抓好節能減排和循環經濟的試點。其中包括:對固定層間歇煤氣化系統進行清潔生產改造;采用低能耗的清潔生產工藝,減少能源消耗和三廢產出;采用能量回收綜合利用和變頻調速等技術,節約動力消耗并回收產品尿素。通過實施這3個方面共8個子項的節能改造技術項目,噸氨節能總量約380kg標煤。與未上這些措施的企業相比,可節能15%~20%。當前氮肥行業通過節能環保技術改造,噸氨耗煤、耗電、耗水都較前些年有大幅下降。
此外,我國建設和改造了大批節能環保型氮肥生產裝置。新建的合成氨和氮肥生產裝置,無論是擁有我國自主知識產權的第一套國產化年產30萬t合成氨裝置和第一套國產化年產20萬t合成氨裝置,還是全國百萬噸尿素基地建設,20多套“1830”裝置及近百套“813”裝置的新建,均以節能和環保作為其重要的技術標準。這些節能環保型新裝置的建成投產,大大地提高了我國氮肥工業的生產技術水平。
三、節能減排重點創新技術
1、石油化工行業推廣的8項實用技術
中國石油和化學工業協會在2007年6月27日發布了《關于促進節能減排的工作意見》,決定在全行業重點推廣節能減排以下8項實用技術:①在原油加工和乙烯生產中推廣能源系統優化技術。其中煉油企業系統節能改造包括煉油生產全廠能量系統優化、催化裂化過程能量優化等;乙烯企業系統節能改造包括乙烯生產全廠能量系統優化、乙烯裂解爐節能優化等;②在氮肥行業推廣污水零排放技術和合成氨節能改造綜合技術。合成氨節改造綜合技術由8個子項構成。氮肥節能技術的全面實施將使氮肥行業節能15%~20%;③在磷肥行業推廣磷石膏生產磷石膏板的技術。推廣此技術可以解決磷石膏長期堆放的難題,為上億噸磷石膏的綜合利用開辟一條新的路子;④在硫酸行業推廣中、低溫位熱能回收技術。美國孟山都公司擁有大型硫酸裝置中、低溫位熱能回收技術,可使總熱能回收率達90%以上。2010年我國硫酸產量將達7000多萬噸,引進孟山都技術具有重要意義;⑤在氯堿行業推廣干法乙炔技術。這項技術可減少90%的廢水排放,減輕電石渣的處理難度,節約大量堆渣土地,并且大幅度降低能耗;⑥在臼行業推廣大型密閉式電石爐、中空電極和爐氣綜合利用技術。如全面采用這兩項技術,電石行業可節約能耗172.5萬噸標準煤/年,同時大大減少煙塵及二氧化碳排放;⑦在黃磷行業推廣電除塵技術和尾氣綜合利用技術。此技術可以綜合利用黃磷尾氣,減少廢氣排放,回收利用固體廢物磷盡⒘滋、磷渣等,并利用黃磷潛熱,降低熱法磷酸及磷化物的生產成本:⑧在鉻鹽行業推廣無鈣焙燒技術。無鈣焙燒與現行有鈣焙燒工藝比,每噸重鉻酸鈉排渣量減少2/3;渣中六價鉻含量小于0.1%,為有鈣焙燒的1/30左右。這些技術構成了石油化工行業實現清潔生產、發展循環經濟的有局С擰
2、氮肥行業節能減排技術
在氮肥行業推薦采用的節能減排技術主要有:①先進的煤氣化技術;②節能的脫硫、脫碳技術,如大型化的低溫甲醇洗、液氮洗、MDEA、NHD等脫硫、脫碳技術;③全面推廣兩水零排放和氮肥生產節電200kW·h工程。該工程由8個技術成熟、行之有效、節電效果明顯的專項組成,全部為自主知識產權。這8項技術分別為余熱發電、降低氨合成壓力、凈化工藝改造、低位能余熱吸收制冷、變壓吸附脫碳、渦輪機組回收動力、提高變換壓力、機泵變頻調速等;④加強廢水、廢氣、廢渣和廢熱的綜合利用。此外彌泄氮肥工業協會還提出了三個方面8個子項的節能改造技術,通過采用原料路線改造、污水處理、造氣綜合節能、多措施節電等一系列節能技術改造一個年產18萬t合成氨、30萬t尿素的工廠約需投資6300~9000萬元。
最近,國內18家企業開發的24項相關技術被中國氮肥工業協會確定為全國氮肥行業循環經濟支撐技術項目。其中有安徽三元工業自動化設備有限公司開發的ZF-4型造氣爐爐況監測與優化系統,石家莊精工化工設備有限公司開發的新型垂直篩塔板、JR型氨合成塔系統,陜西華祥工程設備有限公司開發的HX-C、HX-F、HX-SC高效煤氣(煙氣)除塵除焦油設備,天津市創舉科技有限公司開發的等壓復合吸收塔盤,河北省邯鄲鍋爐制造有限責任公司開發的造氣吹風氣余熱回收鍋爐系統、全燃渣旋渦內分離循環硫化床鍋爐技術,天津華能集團能源設備有限公司開發的RLG熱管廢熱鍋爐系列,淄博昊科機械有限公司開發的ZWL系列錐型煤氣發生爐,阜陽市節能化工工程有限公司開發的全燃式造氣吹風氣余熱回收系統,上海大隆機器有限公司開發的4M32系列CO2壓縮機及新型大流量柱塞式甲銨泵和液氨泵,湖南儀峰優化控制技術有限公司開發的儀峰造氣工段優化控制系統,徐州水處理研究所開發的造氣循環冷卻水微渦流塔板澄清技術、新型一套三脫鹽水系統,湖南安淳高新技術有限公司開發的合成氨原料氣醇烴化精制新工藝等。并有10項已向國家發改委推薦,作為國家重叫幸笛環經濟支撐技術大力推廣應用。這批化工裝備技術項目都是推動行業節約發展、清潔發展、安全發展、實現可持續發展的先進實用新技術、新設備,將有利于推動我國氮肥行業技術進步,提高行業的整體水平。
3、創新技術的應用
(1)生產污水零排放技術
中國氮肥工業協會在總結全行業清潔生產和污水治理經驗的基礎上,開發氮肥生產污水零排放技術,考慮到對全行業的通用性,還組織編制了《氮肥生產污水零排放通用設計》及《氮肥企業污水零排放、廢氣、廢固處理及清潔生產通用設計》,以集成、推廣應用這項先進技術。據協會統計,中心排污費使用專項中的29個氮肥生產污水零排放項目,中心和地方撥款及貼息額分別為13146萬元和2672萬元,項目完成后每年節水量1.5億m3,減少氨氮、COD、氰化物等各種污染物排放共6.6萬t。每年還可回收尿素2.9萬t,增加收入約4400萬元。氮肥行業推廣污水零排放技術有著得天獨厚的優勢,同時,污水零排放技術不僅對氮肥行業,對只要涉及到有循環冷卻水的電力、鋼鐵,印染、皮革、釀造畹綞頻刃幸檔奈廴局衛砩隙加瀉芮康慕杓意義,污水零排放將成為企業清潔生產共同追求的目標。
氮肥生產污水零排放技術已經在河南心連心化肥有限公司和石家莊正元化肥有限公司等企業得到成功應用。據專家預測,如果在全行業有條件的企業推廣這種零排放技術,每年節約的冷卻水量可以達到10億m3,相當于浙江每年生活用水量的1/3。在國家發改委、財政部、國家環保總局的支持下,氮肥生產污水零排放技術目前已在三峽庫區、淮河流域及一些省市的50多個企業采用。氮肥企業的生產工藝大同小異,具有很高的通用性,因此只要試點成功,就可以很快在全行業進行推廣。
(2)高效新型氨合成催化劑
采用合成氨節能改造綜合技術,開發和應用高效低溫低T氨合成催化劑,一直是合成氨工業技術進步的主攻方向和節能減排的有效途徑。如果在大部分合成氨生產企業推廣新型氨合成催化劑,將全面改善這個行業的能耗和污染狀況。目前由浙江工業大學研制、盤錦南方化學遼河催化劑有限公司生產的新型氨合成催化劑,在大型氨廠應用后節能減T效果非常顯著,可謂一枝獨秀。浙江工業大學開發的新型亞鐵基氨合成催化劑工業化應用成功后,使我國成為世界上惟一擁有氧化亞鐵基氨合成催化劑及氧化亞鐵基預還原氨合成催化劑自主知識產權的國家,先后在德國、美國、俄羅斯、日本、奧地利、立陶宛等11個國家和我國部分大型氮T裝置投入使用,目前用戶已增加到39家。專家預測,到2010年,國內將有80%以上的大型合成氨裝置選擇這種新型催化劑。
針對現有氨合成催化劑在工業使用中生產周期長、耗時多、產量低、耗能高、可利用成分損耗大等不足,浙江工業大學通過對氧化亞鐵基催化劑助劑添加以及還原與鈍化工藝的深入研究,使用獨特的預還原型催化劑制備工藝,對傳統預還原型催化劑生產工藝進行了大膽創新,研制了新型氨合氪呋劑Amomax-10型氧化型、Amomax-10H型預還原型氨合成催化劑,并授權盤錦南方化學遼河催化劑有限公司進行生產。該產品充分發揮了亞鐵基氨合成催化劑極易還原、催化活性高等特點,適用壓力與溫度區寬、抗毒性優良、機械強度高,在低溫低壓活性及耐熱穩定性方面取得了突破性的改進,節能效果顯著。尤其是預還原型催化劑的推出,進一步提升了氧化亞鐵基催化劑在合成氨廠的使用效果,起活溫度低,產氨早,出水少,節省升溫活化開車時間,解決了氧化亞鐵基催化劑極易還原與大型氨廠還原設施不足的矛盾,節能減排效果非常明顯,是一種環保新型催化劑,可奈用戶帶來顯著的經濟效益。
(3)氮肥生產節電技術
氮肥生產企業是用電大戶,噸氨耗電量在1300~1500kW·h。2007年全國氮肥產量3200.7萬t,用電量586億kW·h,占全國化工用電量的27%。電費支出約占產品制造成本的20%~25%。節約用電既是<肥企業的社會責任,也是提高氮肥企業市場競爭力的重要途徑。中國氮肥工業協會制定的《氮肥生產節電200千瓦時工程》是一項集成改造措施,由8個技術成熟、行之有效、節電效果明顯的專項組成,全部為自主知識產權。這8項技術分別為余熱發電、降低氨合成壓力、凈化工藝改造、低位能余熱吸收制冷、變壓吸附脫碳、渦輪機組回收動力、提高變換壓力、機泵變頻調速。通過應用這8項技術,氮肥行業噸氨平均可節電200kW·h。推出這8個專項節電技術,就是要幫助國內氮肥企業繼續降低生產成本,進一步提高市場競爭力。由于氮肥企業規模、技術狀況不同,節電效果也煌。8個項目規劃全面落實后,噸氨節電最高的可達500kW·h,200kW·h只是一個平均值。如果全國半數以上氮肥企業實施該項工程,每年可節電80億kW·h。
這8項技術是中國氮肥工業協會從氮肥企業多年生產實踐中篩選、完善而來,是氮肥行業公認的節電技術。其中已在多家企業應用的降低氨合成壓力項目采用的是新型氨合成催化劑,優化合成工藝,可提高氨凈值3個百分點。采用大口徑氨合成塔,使氨合成壓F由31.4MPa降至20~26MPa,噸氨可節電100kW·h。其他如變壓吸附脫碳、低位能余熱吸收制冷等工藝,噸氨也都可節電60~110kW·h。
四、節能減排先進企業
隨著生產污水零排放技術、膜技術等在一些重點企業的試點推廣,在多項E技術的支撐下,經過多年努力,氮肥企業的環保工作有了很大提高。氮肥行業涌現了一大批節能環保型先進企業,如河南心連心化肥有限公司、河北石家莊正元化肥有限公司、云南云天化集團有限公司、江蘇華昌集團公司、江蘇靈谷化工有限公司、四川美豐集團公司、山東兗礦魯南化肥廠E山西天脊煤化工集團有限公司、浙江紹興化肥廠等企業,在全行業起到了示范帶動作用。河南心連心化肥有限公司在年產22萬t合成氨、30萬t尿素老裝置的改造和“1830”新裝置的建設上都采用了先進節能環保技術、DCS控制系統和ERP治理系統,使節能指標和經濟效益都達到了很好的水平E這些企業不僅采用了先進的節能環保技術,同時還加強科學治理,將節能環保指標的治理落實到生產的全過程,做到定指標、定崗位、定責任。在節能環保技術進步和科學治理方面都取得了顯著成績,對全行業的節能減排推進起到了示范帶動作用。
1、廣西柳州化工股份有限公司
煤氣化技術是柳化股份整個煤化工產業鏈的核心和基礎。公司新建的年產30萬t合成氨裝置采用殼牌煤氣化技術,原料煤利用率高達98%,可大幅降低噸氨耗煤量及耗電量,并使用本地粉煤代替山西無煙煤,僅原料煤采購價就可下降200元/t。公司原有的老合成氨裝置噸氨生產成本在1700元/t以上,而新裝置的噸氨成本只有不到1300元/t,下降近30%,尿素生產成本可隨之下降20%,硝酸銨生產成本下降15%。該項目自2007年1月4日試車以來一直保持正常,是目前國內已投產的4套殼牌煤氣化裝置中運行情況最好的。公司擁有2套吹風氣鍋爐,一則幣約跎俜鄢徑源篤的污染,二則可以通過對造氣廢氣的回收利用產生蒸汽、節約成本。同時,還完成了硝酸尾氣治理項目,公司近期已于日本三菱公司簽訂硝酸尾氣N2O減排CDM項目的合作協議,協議有效期為2008-2012年。該項目投用后,使尾氣排放濃度遠遠低于國家和國際標準,N2O總減繃空跜O2量約為100萬t/a,全部由三菱公司收購,價格為10.5美元/t,每年可產生效益300萬美元。
公司開發的“粉煤氣化低水/氣耐硫變換新工藝”,為采用粉煤氣化生產合成氨開辟了一條生產運行平穩、節能減排效果顯著的新途徑。該工藝技術已在柳化粉煤氣化30萬t/a合成氨裝置中實現工業應用,裝置運行指標均在理想范圍內,合成氨產品質量穩定。該工藝充分利用殼牌廢鍋流程原料氣中水含量低的特點,全采用自主開發的QDB-04催化劑,通過控制工藝氣中的水/氣比,來控制第一反應器變換反應的深度和床層的熱點溫度,實現在不發生甲烷化副反應的前提下,將高濃度CO原料氣在低水/氣比的工藝條件下實施變換,具有創新性。該工藝技術的開發成功,成功地解決了高濃度CO原料氣變換時易生甲烷化副反應的難題,大大降低了廢氣排放量,實現了重大技術突破。
2、瀘天化股份有限公司
公司多年來堅持技術和管理創新,對于老系統15萬/a合成氨裝置進行了一系列的增產節能改造,淘汰了落后的砷堿液脫碳工藝,增加了空氣預熱系統,采I工藝先進、能耗低、無污染的甲醇化、甲烷化裝置取代銅堿液工藝氣凈化裝置,每年可降低氨耗1074.15t,節省醋酸5t、紫銅5t、燒堿5t,蒸汽和電耗減少了21.3%,噸氨能耗下降2.99GJ。早在2003年公司就采用KBR、BASF、Casale、APCI等公司先進技術集成對20世紀70年代從美國引進的30萬t/a合成氨裝置進行了第二次節能技術改造,用無污染的aMDEA脫碳工藝改造低熱Benfiled工藝,裝置廢水排水全部加以回收利用,每年減排廢水10.8萬m3,實現了合成氨裝置廢水的零排放。采用合成弛放氣低壓洗滌并回收氨,將燃料氣中的氨加以回收利用,同時降低了煙氣排放中NOx的含量,噸氨能耗從34.69GJ降低到32.78GJ,達到國內同類裝置先進水平,裝置的合成氨年產量提高到45萬t。
對于公司的尿素,脂、甲醇等其他生產裝置排放的廢水,采取了15項節能減排的具體措施,力爭實現在“十一五”期間主要污染物排放量削減20%的目標。在氨氮排放方面,合成車間的弛放氣由變壓吸附改為普里森氫回收,尿素水解系統經深度改造后,排水回收用于制脫鹽水,使尿素生產的廢水基本上實現零排放。在SO,減排方面,合成車間的濕法脫硫改為干法脫硫。熱電車間選用含硫量低的優質煤種,并對石灰石脫硫系統和除塵系統進行了技術改造。油脂公司將污水處理系統的曝氣池的表面曝氣改為射流曝氣,減少了COD的排放量。最近公司投資3.2億元,實施預計年節能量為2.71萬t標準煤的老系統合成裝置壓縮機節能、合成一車間氨弛放氣膜分離裝置、硝酸裝置清潔生產節能三大改造項目。此外,在氮肥生產節電方面積極推廣應用節能減排新技術成果,淘汰了一批高能耗和污染環境的設備、技術和工藝,其中淘汰低效率電機、變壓器、電機變頻裝置總投資1600萬元,預濟磕昕山詰800萬kW·h。
3、石家莊正元化肥有限公司
正元公司在實施污水零排放項目的基礎上,創造性地將反滲透脫鹽水作補充水,在保證循環冷水水質的前提下,大大提高了循環水的濃縮倍數,使循環冷卻水做到基本不排放。這一稱為“循環冷卻p超低排放”的技術大大節約了水資源消耗,將減排工作做成了標竿工程,即不是在生產終端實施減排,而是在生產的源頭和過程中實現了減排,這種減排方式對全國的化工行業具有很好的借鑒意義,是污水零排放的又一大發展,開創了全國氮肥工業零排放的先河。該公司在節能減排方面的p法和經驗一直為全國氮肥行業所推廣,是國家環保局確定的氮肥生產零排放的試點單位。正元化肥零排放工程共涉及到全廠500多個用水點(含排污點),每個點的量、成分和處理方法各不相同,各點都需要計量,并納入工藝考核。“含氨廢水4精餾”、“尿素深度水解”、“造氣污水提煉”p“反滲透”等由公司技術人員自主開發的新工藝、新設備的投運對項目的成功起到了關鍵作用。通過減排一年可回收硫磺3萬t,產生200多萬元的效益,可節約一次水3000萬t,減少排污和節約水費100萬元,每年回收氨3000t,實現效益300萬元,3年多時間就可收回投入的環保資金。
公司《合成氨生產用水零排放項目》包括“反滲透水處理系統”、“造氣鍋爐脫硫污水閉路循環系統”、“后工序循環水終端處理”>內容,實際總投入資金1050萬元。其中2004年、2006年兩次申請使用國家環保資金650萬元,自籌400萬元。近年來,累計對旗下三家化肥生產子公司進行“三廢”(廢渣、廢氣、廢水)處理的總投資達3.35億元,自2005年6月開工建設,后經多次修改、調整、補充,依托自有14項專利技術,到2006年8月15日這天堵塞工廠排污口為標志,正元公司正式實現了合成氨生產用水零排放,成為全國550家氮肥企業中第一家實現生產用水零排放的企業。2006年12月,該項目經過了河北省環保局組織有關專家的驗收,至今運行良好。
4、福建永安智勝化工有限公司
公司總投資1173萬元,實施被列入國家污染治理環保專項的氮肥生產廢水綜合治理環保工程,噸尿氨耗減少了3kg。通過2年多實施,該技術已在造氣廢水治理、含氨廢水提濃、尿素工藝冷凝液深度水解、原水凈化處理、循環冷卻水系統改造、廢水在線監測系統建設、造粒塔粉塵回收治理等方面取得了較好的效果,每年可節省近百萬元的一次水用量,節電90萬kW·h,減排污水187.9萬t、氨氮118t、COD236.6t、尿素粉塵404t,每年可產生經濟效益564萬元。公司還完成了尿素殘液低壓二氧化碳氣提水解技術的引進及創新應用。采用1.1MPa低壓蒸汽水解、二氧化碳氣提、三位一體的水解一解吸塔結構和高效傳質塔內件等創新技術,使殘液排放濃度中的尿素≤3.0×10-6、氨≤5.0×10-6,可以替代國外的低壓深度水解技術。該公司合成氨尿素生產水潔凈回用技術研究項目最近通過了福建省科技廳組織的科技成果鑒定。
該公司自主研發的“尿素造粒塔除塵改造”技術,通過在造粒塔頂部出風口增設噴淋洗塵設施,解決了高效霧化、除塵設施除垢等關鍵技術問題,將出風口帶出I粉塵尿素回收,每年可回收尿素粉塵92%以上,增加尿素產量約360t,創造直接效益近60萬元。特別是2007年熱電聯產項目投產后,將企業生產過程的廢氣、廢渣和低品位蒸汽“吃光榨凈”,每年可以降低生產成本1600萬元以上。同時,公司完成了精煉再生氣回收技術的研究和裝置建設,I過回收利用再生氣中的氨、CO等有效成分,解決了合成氨精煉工序噴頭開孔技術問題,提高了銅液再生效率,系統加氨量減少,噸氨節約用氨約0.26kg。此外,通過采用混凝、沉降與過濾為一體的高效污水凈化技術,實現了造氣、脫硫工序除塵冷卻水的閉路循環,以及采用自主研發的自控I置,解決了原造氣洗氣塔無氣用水的問題,減少用水量約20%,冷卻水循環使用率達99%以上。
五、結語
我國是一個資源相對比較缺乏的國家,資源和環保的壓力都很大,國家堅持不懈抓企業節能減排工作將是大勢所趨,雖然氮肥<業在這方面已取得了很多技術成就,但也應看到目前面臨的節能減排任務繁重,形勢仍然相當嚴峻。節能減排工作對于氮肥行業應該是一個機遇,抓住這次機遇,企業可以轉變長期粗放型的增長方式,推動技術進步,提高技術裝備。按照“減量化、再利用、資源化”的原則,堅持“源頭控<、節能減排、末端治理、確保達標”的基本目標,以盡可能少的資源消耗和環境代價,取得最大的經濟產出。從而推進氮肥行業產業結構調整,支持循環經濟發展,提高產業集中度,貫徹科學發展觀,致力于建設和諧化工企業,實現經濟與環境的可持續發展。