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 高效催化剂实现低压氨合成
2012-11-19 | 编辑:enablesite | 【
 只需在现有合成氨工艺中使用新型高效Fe1-xO基熔铁催化剂,由高压合成转换为低压合成,就可大幅降低合成氨能耗;如果使用与该催化剂相配套的合成新工艺,节能效果更加显著,有望实现低压合成氨工艺的新突破。这是记者昨日采访浙江工业大学刘化章教授时获知的信息。
  刘化章表示,国内合成氨工业节能减排的方向在于减少提供动力的燃料消耗,即降低合成压力及其动力消耗,而关键之处就是高效催化剂及其配套工艺技术。新型的Fe1-xO基氨合成催化剂的活性很高,尤其在低压下更具优势。因此,以新型高效催化剂为核心,对我国现有合成回路为30兆帕的中小型合成氨装置进行低压节能改造,投资省,收效快,效果好;而对我国自行设计的年产20万吨国产大型合成氨装置,采用新型高效催化剂及低能耗合成氨新工艺技术,把合成压力降到10~15兆帕也是可行的。
  模拟试验表明,对于年产20万吨合成氨装置,当氨合成压力从30兆帕降到15兆帕和10兆帕时,节能效率分别可达12.34%、18.31%;吨氨节约标煤分别可达51.34千克、76.16千克,年节约标煤可达1.03万吨和1.52万吨,减排二氧化碳2.35万吨和3.49万吨。8.53兆帕渣油、粉煤或水煤浆气化制气的7.5兆帕的等压合成氨工艺,节能效果尤其显著。同时,由于压缩机和设备压力等级降低,相关费用下降,15兆帕比30兆帕的合成气压缩机及设备费用可节约37.2%,合成回路主要设备费用可节约12.1%。
  刘化章研发团队在200多个催化剂配方的实验研究基础上,采用广义回归神经网络(GRNN)模型和智能计算方法,获得最优催化剂配方,研制出新型高效Fe1-xO基氨合成催化剂。而每一种催化剂均有一种与之相适应的合成氨新工艺。例如,与铁—钴催化剂相适应的英国ICI-AMV低压合成工艺,与钌催化剂相适应的美国KAAP新工艺等。
  刘化章指出,我国合成氨能耗偏高问题始终未能得到有效解决,主要缘于采用高压合成工艺,合成压力及动力消耗巨大。虽然我国拥有世界上较先进的氨合成催化剂,却用在了较落后的合成氨工艺上,迄今仍没有与低压高活性催化剂性能相匹配的低压合成氨工艺,而国外低能耗大型氨厂的发展方向之一就是低压合成氨工艺。因此,行业亟须与低压合成氨相配套的新型催化剂及新工艺,以完成愈加紧迫的节能减排任务。
 
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