变压吸附制氧+富氧连续气化组合及其前景
变压吸附制氧+富氧连续气化组合及其前景我国中小氮肥企业大部分以煤炭作为生产原料,这是新中国成立后长期受西方封锁的战略现实和我国的资源禀赋相结合而产生的具有中国特色的生产技术,全世界90%以上以煤炭为原料的合成氨,尿素生产装置在中国.长期以来,我们一直认为以煤炭为原料是中国合成氨尿素产业落后于国际水平的重要标志,所以20世纪80年代末,90年代初全国掀起了一次煤改油的浪潮,事后证明此次技改完全失败,造成极大损失.通过深入分析可以得出结论:中国的合成氨尿素产业要具备国际市场的竞争力,主要还是应走以煤炭为原料的路子,因为我国煤炭资源丰富,劳动力价格相对低廉,从本质上讲以煤炭为原料的合成氨,尿素的生产是劳动密集型产业而中国到目前为止只有劳动密集型行业才具备国际竞争力,而资金密集型和技术密集型产业则是今后的
发展方向.
1 我国合成氨尿素产业存在的问题和不足
(1)原料供应问题
煤炭,石油和天然气是合成氨生产所需的3种基本原料,由于石油价格的高涨,以石油为原料的合成氨,尿素装置已完全失去市场竞争力;以天然气为原料的合成氨,尿素装置,在天然气价格低于018元/m3时才具有较强的竞争力,而6 中氮肥第2期我国天然气资源贫乏,开发利用不足,大部分的生产量集中在四川,新疆和陕甘宁地区,随着全国天然气管网的建设,东部地区对天然气的需求量高速增长,天然气的价格将逐步提高,目前西气东输到上海的价格为112元/m3,从长远来看以天然气为原料的合成氨装置也将失去市场竞争能力;我国煤炭资源丰富,煤炭的市场价格长期低于国际市场(欧洲硬煤的价格是中国的1倍以上),以煤炭为原料的合成氨装置是我国合成氨工业的基础,目前已占合成氨生产总量的65%以上,今后市场份额还将进一步扩大.我国用于合成氨生产的块煤主要产自山西晋城,阳泉及贵州等地,年耗用量高达40000kt以上,随着合成氨工业的高速发展,原料供应不足的问题日益突出,原料价格大幅度上涨,造成合成氨成本升高,推动了尿素价格的上涨.
(2)合成氨技术落后,限制了合成氨能耗的进一步下降近几十年来,我国合成氨生产技术有了长足进步,但是基本上仍然是在20世纪50—60年代基础上进行的不断改进,其改进潜力已不大,至今尚未出现大的革命性突破.
(3)市场空间有限
目前我国合成氨尿素工业的生产规模已占世界的30%以上,尿素产品开始大规模出口.由于合成氨工业作为战略产业,世界各国不可能完全退出,但尿素产品价值低,物流成本高,国际市场尿素贸易额在最高峰时也没超过5000kt/a.国内耕地单位面积的氮肥施用量已超过世界平均水平,虽然我国实际耕地面积可能比统计的高40%左右,但毫无疑问施肥的边际效益已经开始递减,尿素市场的增长空间已经不是很大.合成氨工业作为重要的战略产业,和平时期在军事上的用量不大,目前我国1a新增的尿素产量就达4000kt之巨,因此氮肥企业面临着寻找新的需求增长点的问题.多年以来,化肥企业不断努力寻找肥化结合的路子,但一直未取得明显成效,主要是没有找到象合成氨这样大宗的产品.虽然甲醇是较有希望的一个品种,但传统间歇气化的合成氨装置采用联醇工艺生产甲醇,甲醇产量受有效气成分的制约,醇氨比无法调得过高(醇氨比过高,造气炉的发气能力将急剧下降),无法大规模地生产甲醇.
2 变压吸附技术的发展对合成氨工业的革命性意义 变压吸附技术是国外20世纪60—70年代发展起来的一种新型的气体分离技术,其最大特点是能耗低,最先应用于石化及合成氨工业的尾气提氢,目前已逐步扩展到脱碳及空气的分离.
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