陜化公司提升合成氨裝置能效——減污降碳促節能穩產

在陜西省渭南市華州區精細工業園區，坐落著一家集煤化工、磷化工、精細化工為一體的老國企——陜西陜化煤化工集團有限公司（以下稱“陜化公司”）。隨著現代煤化工技術不斷發展，陜化公司過去的合成氨生產工藝技術逐漸與新型技術要求不相適應，噸合成氨綜合能耗一度居高不下。

據介紹，合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，但合成氨行業是一個高耗能產業，碳排放量普遍較大。對企業而言，降本增效至關重要，必須以穩產促高產、以提效促節能。為了實現企業高質量發展，合成氨裝置的能效提升成為陜化公司突破自身瓶頸的關鍵之舉。

一只水桶能盛多少水，取決于最短的那塊木板。要想進一步釋放合成氨的效能，必須精準找到短板所在。陜化公司在生產中發現，低溫甲醇洗T-1601洗滌塔在高負荷下存在溫度高、塔壓差大、輕微液泛等現象，有時還會造成二氧化碳產品氣中硫含量超標，導致合成氨、尿素系統很難有提升空間。

據介紹，低溫甲醇洗是合成氨生產中最主要的凈化單元，T-1601塔是低溫甲醇洗工段的核心設備。“通過專業團隊對整個生產系統進行標定，我們發現T-1601塔就是制約系統安全高效和高負荷運行的主要問題。”陜化公司副總工程師樊小明說。

找準短板，還需要對癥施策，陜化公司決定量身定做新塔盤。安全問題如何解決，塔盤采用什么形式、什么材質，開孔率確定多少為宜……一系列問題擺在眼前。陜化公司組織多次實地考察交流，制造商根據所提條件重新對塔盤進行設計。

經過深思熟慮，陜化公司決定利用合成氨系統年度大修之際對設備進行更換。由于T-1601塔在使用過程中容易沉積硫化亞鐵，硫化亞鐵與空氣中的氧氣發生反應容易引發著火。為確保萬無一失，工藝處理方案經過了反復討論推演。歷時10余天作業后，對全部塔盤進行更換。

據陜化公司科技發展部部長邊利利介紹，新塔盤的適配性很高，更換后入塔氣量穩定提升10%以上。陜化公司還不斷進行技術攻堅，優化系統運行，實施降低各類消耗措施，在提高入爐煤漿濃度和工藝氣有效氣組分上狠下功夫。“目前，氣化煤漿濃度已穩定在63.8%以上，工藝氣有效氣組分達到83%左右，合成氨系統的綜合能耗被不斷刷新。”陜化公司氣化分廠廠長郗鋒濤說。

邊利利說，自2022年7月份系統檢修恢復開車以來，T-1601塔壓差降低，各層塔盤液位穩定，塔內各溫度點和以前相比均有所下降，凈化后工藝氣指標穩定。據測算，本次改造優化后每年可提升效益1.4億元以上。“目前，公司每噸合成氨的綜合能耗為1.19噸標準煤，達到國內領先水平。”陜化公司黨委書記、董事長屈戰成說。

近年來，公司對標一流企業，經過200余項技改舉措，多項消耗值已躍居同行前列，公司年可節約4萬余噸標準煤。預計到2023年底，可實現年節約7萬余噸標準煤、碳減排20余萬噸。

鍋爐爐渣含碳量降低了3.2%，實現節煤率2%以上；自主研發的氣化煤漿提濃改造，讓煤氣化能耗下降了5%……一組組新數據意味著陜化公司節能降耗、減污降碳工作取得了突破性進展，高產低耗已成為常態，為綠色低碳發展打下了良好基礎。“降本增效是企業生存和發展的重要法寶。”屈戰成說，陜化公司將本著“向系統要效益”的原則，從源頭降低能源消耗，到過程管控挖潛增效，爭取在規模、效益等方面取得更大進步。