200年4月第32卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 32 No. 2變壓吸附技術(shù)提純回收甲醇洗放空氣中二氧化碳佘紅梅尹廣華賈春臨(中國石油寧夏石化公司,寧夏銀川,750026)摘要寧夏石化公司一化肥合成氨-尿素裝置采用變壓吸附技術(shù)對(duì)甲醇洗放空氣中的二氧化碳進(jìn)行提純回收,每年可增產(chǎn)尿素51840t,實(shí)現(xiàn)節(jié)能量9366t標(biāo)準(zhǔn)煤,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排42430t,為企業(yè)增效1814萬元取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞變壓吸附技術(shù)低溫甲醇洗二氧化碳節(jié)能減排中國石油寧夏石化公司一化肥合成氨裝置是如表1。低溫甲醇洗放空氣回收CO2工藝中,雖20世紀(jì)70年代末成套引進(jìn)以減壓渣油為原料的然變壓吸附法具有投資省,生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn),但日產(chǎn)100t的合成氨裝置。后因渣油供應(yīng)緊張,不同的吸附壓力也會(huì)對(duì)CO2生產(chǎn)成本造成明顯影2000年及2002年將原料更換為天然氣,由于原料響。其變化趨勢(shì)是,吸附壓力升高,則要求原料氣天然氣中C2以上組分很少,低溫甲醇洗解吸出的壓力升高,最終導(dǎo)致CO2生產(chǎn)成本上升。因此,在供尿素生產(chǎn)的高濃度CO2無法與氨平衡,每天氨滿足分離要求條件下,應(yīng)盡量降低原料氣壓力。富裕量約130t。同時(shí),低溫甲醇洗放空氣約根據(jù)表1中技術(shù)方案的比較,變壓吸附工藝1因100oh,CO2含量50%-70%,直接并入尿素吸附壓力低,物料消耗低裝置投資及運(yùn)行成本經(jīng)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)利用,由于CO2濃度偏低給尿素濟(jì),適合公司生產(chǎn)的實(shí)際需要裝置的平穩(wěn)操作帶來很大難度。隨著能源價(jià)格的飛速上漲和國家節(jié)能減排工2變壓吸附法提純二氧化碳工藝流程作的深入開展,嚴(yán)格控制物料消耗,以較低的能耗界區(qū)外來的原料氣,經(jīng)原料氣壓縮機(jī)壓縮至創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值成為企業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。0.25~0.30MPa,經(jīng)冷卻進(jìn)入PA工序。PSA由8針對(duì)一化肥工藝現(xiàn)狀,寧夏石化公司充分比較了臺(tái)吸附塔、4臺(tái)真空泵組成,其工作過程包括吸多種不同的CO2提純技術(shù)在物料消耗、裝置投資附順放/置換、均壓逆放真空、升壓等過程,具及運(yùn)行成本上的特點(diǎn),選擇了具有比較優(yōu)勢(shì)的變體描述如下。壓吸附工藝(簡稱KA)。該技術(shù)是20世紀(jì)70年1)吸附過程。原料氣自塔底進(jìn)人FSA工序代發(fā)展起來的一項(xiàng)新興的氣體分離與凈化技術(shù)具有適用氣源廣、工藝簡單、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn),次選擇吸附下, CH,OH、CO2等組分被吸附下來,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)氣體分離中,在制取高純氫、空未被吸附的氮?dú)鈴乃斄鞒?經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)分提取富氧及提取COCO2等方面,已經(jīng)取得了壓后放空。很多業(yè)績。采用該工藝可以將低溫甲醇洗放空2)均壓降壓過程。在吸附過程結(jié)束后,順著氣中CO2提純至95%-8%后充分利用2,既可吸附方向?qū)⑺?nèi)的較高壓力的氣體放至其他已完以滿足公司節(jié)能減排的需要,也可以通過廢氣回收實(shí)現(xiàn)裝置的增產(chǎn)增收。收稿日期:2008-108;收到修改稿日期:20002-19。作者簡介:佘紅梅,女,1972年出生,高工,碩士研究生,1996年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院環(huán)境工程專業(yè),現(xiàn)在中國石油寧夏石化公1二氧化碳提純工藝技術(shù)方案的選擇司生產(chǎn)運(yùn)行處工作。聯(lián)系電話:13995302806;Emil: hrmshe-nxoI@甲醇洗放空氣回收CO2幾種典型方法的比較petrochina.com,cn1302009年第32卷成再生的較低壓力吸附塔,該過程不僅是降壓過程,又是提高吸附塔內(nèi)二氧化碳濃度的過程。表1甲醇洗放空氣回收CO2技術(shù)方案比較項(xiàng)目改良MEA工藝變壓吸附工藝-1變壓吸附工藝220%MEA+活化劑、緩蝕劑專用吸附劑專用吸附劑處理原料氣/m3h11000010000原料氣溫度/℃35-4035-40原料中CO2含量,%50-70提純后CO2含量,%CO2產(chǎn)量/m3h-1≥4000≥4000吸收/吸附類型物理化學(xué)吸收物理吸附再生方法蒸汽汽提降壓再生流程段再生抽真空抽真空吸收(吸附)壓力/MPa常壓(6-10kPa)25-0.38吸收(吸附)溫度/℃35再生壓力/MPa0.030.075-0.075提純后CO2壓力MPa再生溫度/℃35-40設(shè)備腐蝕有腐蝕沒有腐蝕沒有腐蝕00mnCO2運(yùn)行費(fèi)用/元219,4125.396裝置投資/萬元3)順放/置換過程。由于工藝中原料氣CO2再生效果更好,動(dòng)力設(shè)備能量利用充分,節(jié)能效果濃度變化較大,經(jīng)均壓置換后,吸附塔內(nèi)CO2純度好;④吸附劑采用密相裝填技術(shù),可進(jìn)一步減小床可能無法滿足產(chǎn)品純度要求,在均壓降壓過程結(jié)層死空間,提高有效組分回收率。束后設(shè)置置換步驟,采用合格CO2置換吸附床層,由于置換氣CO2含量較高經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)升壓后返回3經(jīng)濟(jì)效益分析原料壓縮機(jī)進(jìn)口。1)提純CO2指標(biāo)見表2,消耗指標(biāo)見表34)逆放過程。在均壓降壓過程結(jié)束后,逆著表2提純CO2指標(biāo)吸附方向進(jìn)行減壓,使被吸附的CO2減壓解吸出項(xiàng)目指標(biāo)來的過程。逆放解吸出來的CO2放入產(chǎn)品二氧化二氧化碳純度,%碳緩沖罐。原料氣出口壓力/MPa5)抽真空過程。在逆放過程結(jié)束后,逆著吸產(chǎn)量/m3h附方向?qū)ξ剿檎婵?進(jìn)一步降低壓力,使被吸表3每1000CO2(100%)消耗定額附的CO2完全解吸出來作為產(chǎn)品氣,同時(shí)吸附劑名稱消耗定額成本小計(jì)/元得到充分再生。甲醇洗放空尾氣/m3吸附劑/kl1元/k1.7166)均壓升壓過程。在抽真空過程完成后,用循環(huán)冷卻水來自其他吸附塔的較高壓力氣體對(duì)該吸附塔進(jìn)行電Awh262.50.45元/kWh18.13升壓,該過程不僅是升壓過程,又是回收其他塔殘儀表空氣/m3存二氧化碳的過程。按照一化肥尿素設(shè)計(jì)指標(biāo),每1000m3h的7)最終升壓過程。在均壓升壓過程完成后,CO2生產(chǎn)約2.4t尿素,變壓吸附裝置回收CO2量為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保約30m3/h計(jì)算,每天可增產(chǎn)尿素(3000100證系統(tǒng)壓力在這一過程中不發(fā)生波動(dòng),需要通過×2.4×24=172.8t。按全年300d計(jì)算,年增產(chǎn)升壓調(diào)節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)地將吸附塔壓力升至吸附尿素172.8×300=51840。按2008年尿素銷售均壓力。價(jià)(不含稅)1392元/t,尿素生產(chǎn)成本平均1042元流程特點(diǎn):①低壓KA工藝成熟可靠,綜合∧計(jì)算,每年增加經(jīng)濟(jì)效益51840×(1392能耗低;②2~3塔同時(shí)進(jìn)氣工藝,吸附劑利用充1042)/10000=1814萬元。分,吸附劑用量少;③PSA工藝的真空過程連續(xù)2)改造前后主要污染源及污染物排放情況且分組抽真空,抽真空解吸時(shí)間增加,因此吸附劑見表4表5。第2期佘紅梅等.變壓吸附技術(shù)提純回收甲醇洗放空氣中二氧化碳表4改造后裝置廢渣排放量廢渣名稱排放點(diǎn)名稱排放量更換率主要成分處理方法吸附劑甲醇洗尾氣回收CO裝置16515-1次/15a含改造后增加表5改造前后裝置廢氣排放情況廢氣名稱排放方式排放高度/m排氣量/m3h1主要污染物排放去向備注甲醇洗尾氣連續(xù)201000030%-45%、C25%-7%大氣改造前吸附塔出口畜氮?dú)?006000N280%、CO20%改造后從表4、表5可以看出,改造前后廢渣排放變氮綜合能耗下降1.0637GJ/t?；^多,但廢渣為活性炭類吸附劑,可直接送鍋爐節(jié)能量計(jì)算:ΔE=純氮綜合能耗下降值ⅹ焚燒,不對(duì)環(huán)境造成危害;改造后甲醇洗單元減少CO2回收后純氮日產(chǎn)量×300=1.0637×1850×尾氣量4000~6000m3/h,主要成分是氮?dú)夂投?.465×300=-274514化碳,滿足GB16297-1996《大氣污染物綜合排放即實(shí)施CO2變壓吸附后,每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可以直接排放;改造后無廢936t標(biāo)準(zhǔn)煤。水排放。按照回收95%以上純度的CO2約3000m3/h3)節(jié)能減排效益。CO2回收前后尿素產(chǎn)量全年300d計(jì)算,每年可減少CO2排放量及綜合能耗對(duì)比見圖1、圖23000×24×300×4/22.4/1000=42430t即:實(shí)施CO2變壓吸附后,每年可減少CO2排放量42430t17004結(jié)論16501)變壓吸附技術(shù)適合低溫甲醇洗放空氣中CO2的回收,它具有物料消耗低,裝置投資及運(yùn)行1550改遣前改造后成本經(jīng)濟(jì),適合生產(chǎn)的實(shí)際需要。圖1CO2回收前后尿素日產(chǎn)對(duì)比2)寧夏石化公司采用變壓吸附技術(shù)回收低溫甲醇洗放空氣,每年可增產(chǎn)尿素51840t,增加經(jīng)濟(jì)效益1814萬元,實(shí)現(xiàn)節(jié)能量9366t標(biāo)煤,實(shí)現(xiàn)CO2減排42430t,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效68.2益3)寧夏石化公司結(jié)合自身生產(chǎn)特點(diǎn),適時(shí)采67.859用具有比較優(yōu)勢(shì)的技術(shù),既解決了裝置上存在的問題,又促進(jìn)了節(jié)能減排工作的深入開展,具有良672CO回收前CO:后收后好的示范效應(yīng)。圖2CO2回收前后純氮綜合能耗對(duì)比參考文獻(xiàn)CO2回收后每日增產(chǎn)尿素173t,寧夏石化公1寧平,唐曉龍,易紅宏,變壓吸附工藝的研究與進(jìn)展.云南司第一套尿素日均產(chǎn)達(dá)1850t,增加能源消耗(包化工,2003,30(3):28-31括增產(chǎn)尿素生產(chǎn)過程中耗能,CO2變壓吸附裝置2李立清曾光明,唐新村等,變壓吸附技術(shù)凈化分離有機(jī)蒸汽消耗的循環(huán)水、電、儀表風(fēng)折能)折能91779CJ,純的研究進(jìn)展.現(xiàn)代化工,2004,24(3):27-31USING PSA TECHNOLOGY TO RECOVER CO2 FROMRECTISOL VENTED GASShe Hongmei, Yin Guanghua, Jia ChunlinNingxia Branch Co., Petro China, Yinchuan, 7500261322009年第32卷Abstract PSa technology was used to recover and purify CO from Rectisol vented gas in am-monia-urea plant of Ningxia Branch Co., PetroChina. The technology can increase urea output by51840t/a, save energy by 9366tce, reduce CO2 emission by 42430t, and create economic benefits by18, 140, 000 Yuan RMB, achieving good economic and social benefitsKey words: PSA technology, Rectisol process, CO2, energy saving and emission reduction化肥專利文摘種分解作物秸桿的方法及其制成的肥料本發(fā)明公開了一種防結(jié)助肥素及其制作方法,所述的防結(jié)助肥素按質(zhì)量組份比,由次磷酸鈉30份,碳酸氫鈉30份,甲苯酸鈉10份,十二烷基硫酸鈉10份,人中白10份酵母10份組成;上述防結(jié)助肥素的制作方法如下:先將次磷酸鈉30份,碳酸氫鈉30份,甲苯酸鈉10份,十二烷基硫酸鈉10份,人中白10份,酵母10份混和、碾碎,然后在常溫下發(fā)酵2d天,再包裝即可。專利號(hào):200510100208,1公開時(shí)間:2007-1207發(fā)明人:鄭芹銳新型顆粒腐植酸復(fù)合肥本發(fā)明專利的目的是針對(duì)當(dāng)前作物秸桿處理中一直沒有一種行之有效的方法的問題,一改作物秸桿微生物處理技術(shù)途徑的思路提供一種分解作物秸桿的方法。用本專利的方法制成的肥料,固體肥料中有機(jī)質(zhì)含量達(dá)60%,氮素含量為6%,其中60%為速效性氮磷素含量為2%,微量元素總量為2%。液體肥料中除含有植物必需的營養(yǎng)元素外,還含有較多的可溶性有機(jī)化合物,這些有機(jī)化合物對(duì)植物生長發(fā)育有明顯的刺激作用,是生產(chǎn)植物葉面肥料的好原料,也可直接用于基質(zhì)培養(yǎng)的營養(yǎng)液,管道施用的液體肥料等。專利號(hào):ZL00112512.5公開時(shí)間:2008-0401發(fā)明人:李玉清趙美芳余德貴新一代環(huán)境友好型植物生長調(diào)節(jié)劑番塔斯-全抗1號(hào)”是一種新型的植物“抗逆免疫物質(zhì)”,不含已知的5大植物激素成分,它能迅速激活植物耐逆耐抗病基因,誘導(dǎo)植物體內(nèi)“偉哥”一氧化氮(NO)的釋放,調(diào)動(dòng)植物體內(nèi)的潛能,改善植物內(nèi)部的微環(huán)境,協(xié)調(diào)植物體內(nèi)源激素代謝的平衡;抵抗干旱、低溫、鹽堿、水澇、藥害肥害等不良環(huán)境的侵?jǐn)_,并有效預(yù)防多種病害發(fā)生,促進(jìn)植株地上部和地下部的協(xié)調(diào)生長,促進(jìn)氨基酸、維生素和蛋白質(zhì)的合成,提高雌花數(shù),增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)專利號(hào):Z20061007240.3公開時(shí)間:200803-26發(fā)明人:李玉清趙美芳余德貴多功能緩釋長效復(fù)合肥該項(xiàng)技術(shù)屬國家發(fā)明專利,含有植物生長所必需的多種常量營養(yǎng)元素和中微量營養(yǎng)元素及氨基酸、腐植酸、有機(jī)質(zhì)生長促進(jìn)劑、肥料增效劑、緩釋長效劑等多種有效成分。具有緩釋、長效、肥料利用率高、改良土壤、提高品質(zhì)、增產(chǎn)顯著等特點(diǎn)。尤其適用于長年使用化學(xué)肥料和貧瘠的土壤。適合各類土壤和不同作物?？梢淮涡宰龅追?不必追肥。作物前期不瘋長,后期不脫肥,肥料釋放養(yǎng)分速率與作物吸收養(yǎng)分趨于同步。該產(chǎn)品較同等養(yǎng)分的肥料相比可增產(chǎn)15%28%。專利號(hào):Z95107433.4公開時(shí)間:2007-0908發(fā)明人:丁肇珊綠色混合肥料及其制備方法本發(fā)明涉及一種綠色混合肥料及其制備方法,它是由大量營養(yǎng)元素、中量營養(yǎng)元素、微量營養(yǎng)元素、有機(jī)肥、綠肥、炭肥、沼肥所組成;所述大量營養(yǎng)元素為氯化銨、磷酸鉀、尿素;所述中量營養(yǎng)元素為鈣鎂磷、硫酸鎂、硫酸鉀;所述微量營養(yǎng)元素為鋅肥、硼肥;所述有機(jī)肥,是指把pH為7.7~8.0的有機(jī)肥發(fā)酵之后曬干的成分;所述綠肥為pH3.8-4.2的木炭液、pH4.8~5.2柞樹葉液;所述泥炭肥為pH4.5~6.5的草炭肥、pH4.5-6.5的煤矸石;所述沼肥為pH6.5-8.·0沼氣肥料在池內(nèi)發(fā)酵好的液體。本發(fā)明的綠色混合肥料具有綠色環(huán)保,以提高農(nóng)作物質(zhì)量,改善土壤硬化,增加土壤養(yǎng)分,提高農(nóng)作物抗旱、抗寒能力專利號(hào)Z200610016551.2公開時(shí)間:2008330發(fā)明人:申風(fēng)吉·本刊