| 發布機構 | 中化新網 | ||
| 文件號 | 制發日期 | 2022-04-21 | |
4月21日，中國氮肥工業協會向全行業發布了《合成氨行業節能降碳改造升級實施指南》解讀，指導行業進一步做好節能降碳改造升級工作。
中國氮肥工業協會理事長顧宗勤指出，今年2月3日，國家發展改革委聯合有關部門發布了《關于發布〈高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)〉的通知》，并附《合成氨行業節能降碳改造升級實施指南》，就煤、天然氣制合成氨、尿素產品，明確了節能降碳工作方向和技術路徑，有很強的針對性、可操作性。文件的印發實施，對于有效提升合成氨行業能效水平，降低碳排放強度，加快推進行業綠色低碳轉型，具有重要指導作用。
據介紹，合成氨主要下游產品“氮肥”是糧食的糧食，是保民生的重要農用物資。合成氨生產主要以煤炭、天然氣等能源物質為原燃料，生產工序復雜，生產條件高溫高壓，燃料及動力消耗量大，生產過程用能多，碳排放強度大。
加強前沿技術開發示范，引領行業低碳發展
《指南》提出，要加強前沿引領技術開發應用，培育標桿示范企業。一是開展綠色低碳能源制合成氨技術研究和示范。鼓勵開展風能、太陽能等綠色低碳能源制合成氨技術研究和示范，為合成氨工業原料低碳化提供技術支撐。隨著技術創新的突破，綠電價格進一步降低，綠氫成本將會進一步下降，合成氨使用綠氫的比例也會將逐步增加；二是示范 6.5 兆帕及以上的干煤粉氣化技術。目前干粉煤氣化壓力最高為4.0兆帕，進一步提高氣化壓力，提升氣化效率，降低裝置能源消耗；三是示范并適時推廣廢鍋或半廢鍋流程，回收高溫煤氣余熱副產蒸汽，替代全激冷流程煤氣降溫技術，提升煤氣化裝置熱效率。國產水煤漿氣化裝置已有部分新建裝置采用“半廢鍋”技術，可實現回收650-1100公斤/噸氨的蒸汽，老廠的改造還需要試驗示范，成熟后加以推廣。要鼓勵采用具有自主知識產權的廢鍋或半廢鍋流程，回收高溫煤氣余熱副產蒸汽，替代全激冷流程煤氣降溫技術，改善能源利用不合理問題，提高能源利用率。
加快成熟技術推廣，推動行業改造升級
顧宗勤指出，合成氨行業的節能降碳不僅包括生產過程的節能降碳，還包括輔助、附屬生產系統的節能降碳，如供熱鍋爐、供電、供水等。《指南》從工藝過程節能、重大裝備節能、余熱余壓利用、減少“三廢排放”、公輔設施改造5個方面，提出了成熟工藝并普及推廣應用的重點技術。
工藝過程節能。一是選擇更大型的氣化爐代替小型氣化爐；二是采用大型化空分技術和先進流程；三是一氧化碳變換系統，用等溫變換取代絕熱變換；四是傳統的二氧化碳氣提工藝尿素裝置，采用高效塔板、徑流式塔板，增設中壓系統，降低蒸汽消耗；五是水溶液全循環尿素工藝，采用液相逆流換熱式尿素合成等技術；六是對傳統的中小型氨合成裝置降低系統壓力，氨合成壓力由31.4MPa降至20MPa左右，噸氨可節電60-70千瓦時；七是采用高效氨合成催化劑，提高氨凈值；八是優化氣頭合成氨工藝過程和熱工方案，加強煙氣余熱回收和燃料空氣預熱器，增設(預)轉化爐等。
并要通過5G、人工智能、大數據等優化工藝流程、物料調度、設備的精準控制，以互聯互通推動生產線智能化升級，提高生產運營效率，降低能耗物耗。
重大裝備節能。以泵、電機、風機、壓縮機、變壓器、換熱器、工業鍋爐等設備為重點，采用先進高效產品設備，加快淘汰落后低效設備，全面提升能效水平；采用蒸汽透平直接驅動，或在電價便宜的地方，推廣由汽驅改為電驅動，避免能量轉換損失，提高能源效率;涂刷反輻射和吸熱涂料，提高天然氣一段爐的熱利用率。
余熱余壓利用。優化能量回收網絡、回收余壓余熱，推動能源系統優化和梯級利用，減少熱損失，提升能源資源利用效率。采用渦輪機組回收工藝液體動力；采用ORC低溫熱水余熱發電技術、有機朗肯循環螺桿膨脹發電技術，回收低位熱能；選用各種新型、高效、低壓降換熱器和性能好的隔熱、保冷材料加強設備和管道保溫。
減少“三廢”排放。重點推薦采用河北“東光模式”改造常壓間歇固定床工藝合成氨裝置。以“干法除塵+間接冷卻降溫”的煤氣除塵降溫技術，將開放式煤氣冷卻系統改造為密閉式冷卻，實現 “含酚、氰、氨等大氣污染物”的造氣循環冷卻水系統無廢氣排放。并采用全封閉式振動篩、布袋除塵、霧森抑塵、氣化爐渣封閉排放、粉塵物料密閉輸灰，產塵點全部密閉、封閉或設置集氣罩等技術，對造氣爐進行密封改造，改善現場操作環境。同時要減少閃蒸氣、氣提氣、CO?氣中的溶劑含量，提高脫碳溶劑的回收，減少揮發性有機物(VOCs)排放。
公輔設施改造。以大型高壓、次高壓燃煤鍋爐替代本企業和周邊區域小型中低壓燃煤鍋爐；以大型高壓、次高壓三廢爐替代小型中低壓吹風氣余熱回收裝置；搞好燃煤蒸汽鍋爐和廢熱(余熱)蒸汽鍋爐生產的高壓、次高壓蒸汽的能量梯級利用，先背壓發電后再供生產使用，合理配置熱電聯產。
嚴格產業政策約束，淘汰落后低效產能
依據《產業結構調整指導目錄(2019年本)》，淘汰類的工藝和設備有：半水煤氣氨水液相法脫硫、天然氣常壓間歇轉化工藝制合成氨、一氧化碳常壓變換及全中溫變換(高溫變換)工藝、沒有配套硫磺回收裝置的濕法脫硫工藝、沒有配套建設吹風氣余熱回收、造氣爐渣綜合利用裝置的固定層間歇式煤氣化裝置、沒有配套工藝冷凝液水解解析裝置的尿素生產設施。
節能降碳改造工作目標
根據國家發改委《高耗能行業重點領域能效標桿水平和基準水平(2022年版)》要求，優質無煙煤制合成氨單位產品綜合能耗標桿水平為1100(千克標準煤/噸)，基準水平為1350(千克標準煤/噸)；非優質無煙塊煤、型煤單位產品綜合能耗標桿水平為1200(千克標準煤/噸)，基準水平為1520(千克標準煤/噸)；粉煤(包括無煙粉煤、煙煤)單位產品綜合能耗標桿水平為1350(千克標準煤/噸)，基準水平為1550(千克標準煤/噸)；天然氣單位產品綜合能耗標桿水平為1000(千克標準煤/噸)，基準水平為1200(千克標準煤/噸)。
《指南》提出，到 2025 年，合成氨行業能效標桿水平以上產能比例達到15%，能效基準水平以下產能基本清零，行業節能降碳效果顯著，綠色低碳發展能力大幅增強。
標桿水平值的確定。對標國內外生產企業先進能效水平，參照近年來工業和信息化部、國家市場監督管理總局以及石油和化學工業聯合會發布的重點用能行業能效“領跑者”單位的合成氨單位產品綜合能耗值確定。截至 2020 年底，我國合成氨行業能效優于標桿水平的產能約占 7%。
基準水平值的確定。參考現行《合成氨單位產品能源消耗限額》(GB21344-2015)確定的準入值和限定值與正在修訂的《合成氨單位產品能源消耗限額》(2021修訂征求意見稿)擬定的準入值和限定值，并根據行業實際情況、發展預期、生產裝置整體能效水平等，統籌考慮劃定合成氨行業能效基準水平。截至 2020 年底，我國合成氨行業能效低于基準水平的產能約占19%。
關于褐煤原料合成氨裝置改造升級。褐煤原料水分含量較高，生產綜合能耗要高于其它煤種。因采用該原料的企業較少，缺乏足夠的樣本數，本次能效標桿與基準水平值的制定未包括褐煤情況。因此，對于以褐煤為原料裝置的節能降碳改造，可結合原料品質的實際情況，適當放寬以粉煤為原料的“標桿水平”和“基準水平”，重點應是關注相關工序或裝置的節能效果。
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