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湖南安淳一氧化碳等温变换技术节能显著

来源:中国能源报   更新时间:2018-11-22 14:06:08    

  传统的一氧化碳变换采用多段绝热变换工艺,存在反应温度高、热能回收率低、能耗较大、流程长且复杂、系统阻力大、控制操作难度大等难题,第一变换炉(段)容易“飞温”烧坏催化剂,难以实现长周期稳定运行。此外,随着煤气化技术的发展,采用低阶煤连续气化的粗煤气中一氧化碳含量越来越高,传统变换工艺的弊端愈加明显。很多工业尾气如电石炉尾气、黄磷尾气等主要成分是一氧化碳,受传统变换技术制约,难以高效综合利用,只能简单燃烧。湖南安淳高新技术有限公司(以下简称“湖南安淳”)自主开发出一氧化碳等温变换技术,解决了传统多段绝热变换存在的难题。

  自主技术四大创新

  记者了解到,湖南安淳的该项技术核心是开发设计相变移热等温变换反应器,根据气固相可逆放热反应原理,充分考虑反应不同阶段的放热量,设计了独特的换热元件结构置于反应器内部,利用沸腾水相变吸热,及时、高效移出反应热,实现等温、低温反应,达到保护催化剂、提高反应效率、高效回收反应热的目的。

  “我们这项技术主要有四大创新点,一是将气气换热改为气水相变换热。二是将绝热反应或气气换热反应器改为双套水管换热等温反应器。三是径向反应气体分布均匀,有效提高了催化剂的利用率,降低了床层阻力,特殊布置的装料管使催化剂床层装填均匀,有效利用反应空间。四是悬挂双套管使水汽流向合理,并能吸收换热管自身的热膨胀,消除反应设备因膨胀差不同带来的局部应力过大的问题,设备安全可靠。”在谈到该技术的创新点时,湖南安淳副总经理戴丰育如数家珍。

  业内专家指出,湖南安淳开发的一氧化碳等温变换技术通过设备结构的改进,用物理方法及时移走反应热而提高一氧化碳变换工艺的技术水平,开辟了提高一氧化碳变换工艺技术水平不只靠催化剂的另一条路,是对一氧化碳变换工艺技术特别是对高一氧化碳含量变换工艺的历史性重要贡献。

  据介绍,目前该技术已在全国20多家大型企业实现产业化,折合成氨总产能约650万吨/年,年综合节能量达到9.26万吨标准煤,二氧化碳减排24.45万吨,技术优势凸显,社会经济效益显著。此外,该技术还可拓展应用到石化行业带有换热管结构的设备,以及硫化氢制硫磺、乙二醇反应、MTBE裂解等,推广应用范围非常广阔。

  立足节能多元发展

  先进成熟的技术获得了国家有关部门和用户的高度认可。记者了解到,湖南安淳的一氧化碳等温变换技术已获2项国家发明专利和2项实用新型专利。2014年12月通过中国石油和化学工业联合会组织的科学技术成果鉴定;2015年12月列入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》;2016年7月,应用于新疆中能的“30万吨/年合成氨相变移热等温变换技术工程应用”获中国氮肥工业协会“十二五”期间氮肥、甲醇行业技术进步奖一等奖;2017年7月,“一氧化碳等温变换技术”被认定为“十三五”期间氮肥、甲醇行业推广的节能减排先进适用技术;2018年4月,“新疆玛纳斯中能万源一氧化碳等温变换技术应用”入选国家节能中心重点节能技术应用典型案例。

  湖南安淳持续创新并成功取得一系列突出成绩的奥秘是什么?

  该公司总经理郑志忠告诉记者,聚焦市场需求,坚持自主创新,推动互利共赢,服务行业发展是他们多年来坚持的技术创新法则。“此外,公司能够持续创新发展,也离不开我们形成的‘诚信、敬业、拼搏、创新’的企业精神和文化土壤”,郑志忠补充道。

  据悉,该公司已为国内化工化肥企业提供各类反应器、压力容器等成套化工设备1000余台,设计的近100套大型氨合成工程、醇烃化精制工程、低压甲醇合成工程、等温变换工程都已顺利投产,技术产品应用于全国31个省市区、300余家大中型企业。

  “随着国家供给侧结构性改革持续推进,行业向高质量发展,我们将聚焦于用户企业升级改造、异地搬迁改造、环境治理、节能降耗等需求,将持续开发新型反应器、新型催化剂、‘三废’治理等节能环保技术,并实现创新技术向大型化、超大型化发展。”谈及未来发展,郑志忠表示,目前,湖南安淳正在开发低温高效烟气脱硝、二氧化碳制甲醇、等温等压氨合成、等温甲烷化、等温选择性氧化脱硫、二合一换热式天然气转化、等温羰化反应、等温乙二醇反应等新技术,同时,向石化、冶金、电力、环保等行业和领域开拓市场,推进多元化发展,并加快“走出去”步伐,努力让中国的氨醇技术走向世界。(记者 别凡)

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