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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 达到国际先进水平
2020-06-01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 达到国际先进水平
今天
2020年5月31日,中国石油和化学工业联合会在北京组织召开了“安全高效低能耗‘铁钌接力催化’氨合成成套技术开发及工业应用”科技成果鉴定会。鉴定委员会认为:该成果总体达到国际先进水平,其中高性能钌基氨合成催化剂制备技术及以煤为原料的“铁钌接力催化”氨合成工艺处于国际领先水平,一致同意通过鉴定。 该技术由福州大学、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院和北京三聚环保新材料股份有限公司等单位共同研发,针对高温高压氨合成合成氨生产能耗高的难题进行联合技术攻关,研制高性能钌基氨合成催化剂及铁钌接力催化氨合成生产工艺,具有很强的科技创新性和市场竞争力。 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心、科技部“化肥催化”重点领域创新团队负责人介绍,这项技术历经两代科研人20余年技术攻关,开发了“梯级耐硫变换制氢”和“铁串钌”氨合成技术,集成出世界首创以煤为原料的低压“梯级变换制氢-铁串钌氨合成”合成氨成套技术。 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1084kgce、吨氨电耗1204kW·h、吨氨副产蒸汽达992kg,节能降耗增效显著。 我国首套“铁钌接力催化”氨合成工业装置工业运行安全稳定高效,氨合成压力和催化剂床层热点温度大幅度降低。在低温、低压、低氢氮比和高惰性气体含量条件下,氨净值提高到14.5vol%,比传统铁基氨合成技术在高温高压条件下的氨净值还提高35%以上。 据保守估算,新建工业“铁钌接力”氨合成系统比禾友化工原有的传统铁基氨合成氨系统吨氨综合能耗降低220元以上。“铁钌接力催化”氨合成技术运行情况和现行国内外传统铁基合成氨技术相比,本质安全性显著提高,吨氨综合能耗显著降低,经济和社会效益显著提高。 钌基氨合成催化剂的低压等压氨合成反应器成套系统已列入工业和信息化部2019年底发布的《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2019年版)》。 合成氨工业是化工行业的能耗大户,能源费用是其生产成本中的重要组成部分。合成氨工业迫切需要节能减排和化解过剩产能。据估计,世界能源消耗中约3%用于合成氨。节能降耗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,仍然采用传统铁基催化剂高温高压反应工艺及设备。“铁钌接力催化”氨合成技术打破了国外公司在钌系催化剂工业化应用上长期的技术垄断,通过采用新一代钌基氨合成催化剂,以“铁钌接力催化”的技术大幅降低了氨合成过程中的压力和温度及提高反应效率等,从而有效降低能耗和物耗。以20万t /a 合成氨装置为例,初步估算,该成套技术每年将为企业节省能耗支出3000多万元。 “铁钌接力催化”氨合成技术为行业实现节能降耗提供了全新的技术路线。同时,氨又是氢能源的高效载体(1升液氨相当于2.2升700MPa下的氢气,还相当于1200升常压下的氢气),能贯通传统化工产业和氢能源产业,将有力支撑我国合成氨产业节能减耗、效率提升,为实现国家能源结构的多元化发展、保障国家粮食安全和能源安全作出重要贡献。