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我国首套自主开发“铁钌接力催化”氨合成技术通过科技成果鉴定和达到国际先进水平

2020年5月31日,中国石油化工联合会在北京召开了安全、高效、低能耗氨合成技术开发与工业应用科技成果评估会议。评估委员会认为,该结果总体达到国际先进水平,其中以煤为原料的高性能氨合成催化剂制备技术和铁接力催化氨合成技术处于国际领先水平,并一致同意通过评估。

新型氨合成生产工艺技术创新性强

该技术由福州大学、中国石油天然气有限公司、石化研究院、北京三聚环保新材料有限公司共同开发,针对高温高压氨合成氨生产能耗高的问题,开发高性能合成催化剂和铁接力催化氨合成生产工艺,具有较强的科技创新和市场竞争力。

福州大学化肥催化剂国家工程研究中心主任、科技部化肥催化重点领域创新团队负责人江丽龙介绍,经过两代研究人员20多年的技术研究,该技术开发了梯级耐硫变换制氢和铁串氨合成技术

三聚环保与福州大学等单位于2017年5月在江苏和友化工有限公司投资建立了世界上第一套以煤为原料的万吨级铁接力催化氨合成工业装置。在此基础上,三聚环保、福州大学、和友化工共同合作,彻底改造了和友化工原有的铁基氨合成系统。2019年7月,改造后的第一套铁接力催化氨合成装置一次性成功驾驶,已稳定运行6000多小时。

中国科学院过程工程研究所研究员杨超宣读了“铁钌接力催化”氨合成工业装置72小时现场考核标定报告。标定结果显示,“铁钌接力催化”氨合成工业装置各项运行指标均优于原有装置水平,反应压力降至12.7MPa,氨净值达14.5vol吨氨原料标准煤耗1084%kgce、吨氨电耗1204kW·h、992吨氨副产蒸汽达到992kg,节能降耗增效显著。

吨氨综合能耗显著降低

我国第一套铁接力催化氨合成工业装置安全、稳定、高效,氨合成压力和催化剂床热温度大大降低。在低温、低压、低氢氮比和高惰性气体含量下,氨净值增加到14.5vol比传统铁基氨合成技术在高温高压条件下的氨净值高35%以上。

据保守估计,新工业铁接力氨合成系统比河友化工原传统铁基氨合成氨系统吨氨综合能耗降低220元以上。与国内外传统铁基合成氨技术相比,铁接力催化氨合成技术的运行基本安全性显著提高,吨氨综合能耗显著降低,经济社会效益显著提高。

我国首套自主开发“铁钌接力催化”氨合成技术通过科技成果鉴定和达到国际先进水平

2019年底,工业和信息化部发布的《第一套(套)重大技术设备推广应用指导目录(2019年版)》已列入全套低压等压氨合成反应器系统。

加快我国合成氨产业升级

合成氨工业是化工行业的一大能源消耗者,能源成本是其生产成本的重要组成部分。合成氨工业迫切需要节能、减排和解决产能过剩。据估计,约3%的世界能源消耗用于合成氨。节能降耗已成为合成氨技术发展的主要趋势之一。

目前,我国氨年产量高达5600万吨,仍采用传统的铁催化剂高温高压反应工艺和设备。铁接力催化氨合成技术打破了国外公司在工业化应用中的长期技术垄断,采用新一代的铁接力催化技术大大降低了氨合成过程中的压力和温度,提高了反应效率,有效降低了能耗和材料消耗。t /a 以合成氨装置为例,初步估计,该成套技术每年将为企业节3000多万元的能耗。

氨合成技术为行业节能降耗提供了新的技术路线。同时,氨是氢能的有效载体(1升液氨相当于2升液氨).2升700MPa氢,也相当于1200升常压氢),可通过传统化工和氢能产业,将有效支持我国合成氨产业节能降耗,提高效率,为实现国家能源结构元化发展,确保国家粮食安全和能源安全做出重要贡献。

鉴定会由中国石油化工联合会科技成果部主任姜砚茹主持。

评估委员会由中国石油化工研究院舒兴田院士担任主席,中国工程院秘书长陈建峰院士,中国石油大学(北京)徐春明院士担任副主席。中国氮肥工业协会会长顾宗勤教授级高级工程师、中国化工协会秘书长华伟教授级高级工程师、中国环球工程有限公司副总经理张立勇教授级高级工程师、太原理工大学党委副书记李金平教授、中国科学院工程研究所副所长杨超、湖南大学科研院院长尹双峰教授担任评估委员会委员。

福州大学石化学院院长、化肥催化剂国家工程研究中心主任、三聚环保总裁助理吴永涛分别报告了技术研发过程、技术总结和工业应用,并接受并回答了专家的现场询问。

我国首套自主开发“铁钌接力催化”氨合成技术通过科技成果鉴定和达到国际先进水平

石化联合会副秘书长胡迁林 教授级高级工程师、三聚环保总裁李林、副董事长林科、福州大学石化学院党委书记施卫华副研究员、中国石化天然气有限公司石化研究院成果部主任王建明 教授级高级工程师、江苏和友化工董事长王杰、南京聚拓化工总经理王雪林出席会议。

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