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從2013年底開始,煤價筑底之勢漸漸顯露,相應對煤化工行業(yè)造成沖擊。一些企業(yè)由于技術(shù)不成熟,加上煤價與經(jīng)濟下行、環(huán)保的三重效應,已經(jīng)感受到工作量下跌的嚴峻形勢。在煤化工行業(yè)飛速發(fā)展又急速剎車的環(huán)境下,企業(yè)難道真的面臨進退兩難的境地嗎?
一些龍頭企業(yè)選擇的首要對策是改進工藝,雖然他們的核心工藝不對外公布,但我們可以根據(jù)一些描述將它們呈現(xiàn)出來。
煤制合成氨、合成尿素是煤化工行業(yè)中兩個比較主要的工藝,我們看看晉煤集團是如何生產(chǎn)的。
晉煤煤制合成氨甲醇工藝
該工藝是以煤為原材料,采用甲醇聯(lián)產(chǎn)法制取合成氨。大致可以分為:造氣、脫硫、變換、甲醇合成、銅洗補氮、氨合成幾個部分。
置換氣經(jīng)過成氣壓縮機加壓至5. 3~5. 5MPa后進入合成塔,在溫度220~260℃及銅基催化劑的作用下,合成氣中的CO、CO2與H2反應合成甲醇,所得到的粗制甲醇經(jīng)過雙塔精餾,分離出烴、高碳醇、醛、酸、酯、醚及單質(zhì)碳等逾40種副產(chǎn)品,得到商品甲醇。
采用醋酸銅溶液洗去工藝氣體中殘余CO、CO2,防止合成氨催化劑中毒,將工藝氣體補入氮氣,使工藝氣體氮氫比例為3,在鐵作催化劑下,合成氨氣。
一般的煤制合成氨工藝流程為:
晉煤集團合成尿素工藝
再來看晉煤集團合成尿素的工藝,它采用的是改進型二氧化碳汽提法尿素工藝。
采用液氨和C02為原料,合成工藝大致由:1.CO2氣體的壓縮;2.液氨的加壓;3.高壓合成與CO2氣提回收;4.低壓分解與循環(huán)回收;5.真空蒸發(fā)與造粒;6.解吸與水解系統(tǒng),六個部分組成,工藝路線如下圖所示:
液氨與高壓二氧化碳送入尿素合成塔底,液相加氣相物料總NH3/CO2(摩爾比)約為2.9,溫度為165℃~170℃。合成塔設(shè)計停留時間為1小時,二氧化碳轉(zhuǎn)化率可達56~58%。合成反應液中過剩氨及未轉(zhuǎn)化的甲銨將被氣提蒸出和分解,從塔頂排出。通過低壓分解回收工段對甲銨進行的分解和游離NH3及CO2的解吸,經(jīng)過循環(huán)回路,從新進入尿素合成塔循環(huán)反應。
尿素溶液溫度從135℃降至90℃左右。至此,氣提塔出來的溶液經(jīng)兩次減壓和循環(huán)加熱處理,其中的NH3和CO2已基本被分離出來,尿液中尿素含量提高到72%~75%(m/m),尿液槽中的尿液經(jīng)尿液泵送到一段蒸發(fā)加熱器,一段蒸發(fā)出來的尿液濃度為95%(m/m),溫度為125~130℃,二段蒸發(fā)分離器的熔融尿素濃度為99.7%(m/m),溫度為136~142℃,獲得商品尿素。
一般的尿素生產(chǎn)工藝流程為:
類似的龍頭企業(yè)也是從工藝入手,破除困境。例如神華,2010年時該企業(yè)包頭煤制烯烴示范工程采取的工藝技術(shù)路線就已經(jīng)集成了包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成、甲醇制烯烴、烯烴分離、烯烴聚合等技術(shù)。
去年神華陜北千億級煤化工項目曾進展緩慢,但后來400萬噸煤制甲醇讓這個項目又有了新的希望,項目所在地--神木縣的官員曾稱:“400萬噸煤制甲醇如果開工建設(shè),則神華陜北千億煤化工項目的大局就會宣告全面拉開工程建設(shè)的大幕。”
神華集團在煤制甲醇制烯烴路徑有著較高發(fā)言權(quán),2010年在包頭市九原區(qū)哈林格爾鎮(zhèn)西南,神華集團建成了全球首套以煤為原料,通過煤氣化制甲醇、甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴、烯烴聚合工藝路線生產(chǎn)聚烯烴塑料的特大型煤化工項目。其核心的甲醇制烯烴裝置采用中國自主知識產(chǎn)權(quán)DMTO(甲醇制低碳烯烴)工藝技術(shù)。
由此看出,企業(yè)對傳統(tǒng)工藝的升級改造可以促進降本增效,提高應對危機的能力。
(注:文中晉煤集團工藝流程圖均為推測所畫,并非集團提供,如有出入請7友指出,便于我們改正!)
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