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醇氨联产企业以氢氰酸为中间产物延伸产业链的构想

[日期:2025-02-14] 来源:《中氮肥》2025年第1期  作者: [字体: ]

马万成

(宁夏和宁化学有限公司,宁夏 灵武750409

 

[摘  要]醇氨联产企业多以煤炭为原料,产能多在300600 kt/a,当前面临行业能耗/物耗指标持续收紧、产能过剩、新能源(绿氢)推广等外部环境威胁,且受操作复杂、管理繁琐、技术更新不易等内部问题的影响,逐步丧失联产优势。在醇氨联产企业效益逐渐下滑的背景下,提出一种以氢氰酸为中间产物进一步延长产业链的构想,即充分利用醇氨联产企业的原料优势、采用甲醇氨氧化法生产氢氰酸,继而生产下游精细化工产品或具有高价值的产品,丰富产品种类、提升产品附加值,增强企业应对市场风险的能力;随着氢氰酸利用途径的不断拓展,未来生产氢氰酸及其下游产品的经济效益与社会效益将逐步凸显。总之,在甲醇/液氨、氢氰酸及衍生物等上下游产品之间建立联系,或可成为醇氨联产企业实现可持续发展的一条路径。

[关键词]醇氨联产企业;优劣势分析;氢氰酸;生产工艺;甲醇氨氧化法;氢氰酸下游产品

[中图分类号]TQ113.28TQ111   [文献标志码]B   [文章编号]1004-9932202501-0001-05

 

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2022年、2023年我国尿素产量分别达到65 540 kt73 810 kt[1],市场竞争异常激烈,合成氨价格易随尿素价格的下行而下降,而近年来甲醇价格也持续低迷,醇氨联产企业失去了甲醇/合成氨产量便于调整的优势,加之醇氨联产装置产能相对较小,相较于大型合成氨装置或甲醇装置不具备竞争优势,如何化解醇氨联产企业效益逐渐下滑的困境成为业内亟需面对的问题。针对醇氨联产企业产品特点,发展独特的下游产业有如下优势:① 有助于企业开拓新的市场与客户群体,满足多样化需求,从而扩大市场份额[2]② 助力企业实现产业链的延伸与整合,提高产品附加值,降本增效;③ 形成差异化竞争优势。为此,笔者提出一种以氢氰酸为中间产物进一步延长产业链的构想——基于氢氰酸、甘氨酸等的物性、用途,并结合现有工艺技术,在甲醇/液氨、氢氰酸及衍生物等上下游产品之间建立联系,或可为醇氨联产企业实现可持续发展提供一些思路或启示。

1  醇氨联产概述

醇氨联产,即合成氨与甲醇(碳一化工产品)联产,多以煤炭为原料,具有相融的公用工程系统,相似的气化工艺、变换配氢、低温甲醇洗、硫回收等工序,以及工艺气成分相近等特点,新型醇氨联产企业产品(合成氨或甲醇)产能多在300600 kt/a

1.1  醇氨联产的优势

醇氨合理的产能组合与配比,可以兼顾产品产能和设备利用率,便于对产品产能进行调整,利于资源的合理利用,提高企业的经济效益。

1.1.1  副产蒸汽充分利用

醇氨联产装置设计上可充分利用化学反应热副产各等级蒸汽。其中,1#耐硫变换炉、中压氨合成塔出口均设置蒸汽过热器和蒸汽废锅[3],以副产中压过热蒸汽,可为CO2压缩机、氨冰机以及甲醇合成气压缩机提供动力蒸汽;甲醇合成汽包、2#/3#耐硫变换炉生产的低压蒸汽可用于甲醇精馏系统、低温甲醇洗系统含硫甲醇再生等。系统余热得到梯级利用,避免了热量损失,同时降低了燃煤锅炉负荷。

1.1.2  利于弛放气回收

甲醇合成过程中为避免惰性气富集,循环合成气有一部分需排出系统(习称甲醇合成弛放气),醇氨联产装置可将甲醇合成弛放气作为变换反应原料加入2#耐硫变换炉,回收有效气的同时降低装置能耗。

1.1.3  产品多样化并可降低生产成本

合成氨联产甲醇从工艺设计上改变了合成氨企业单一产品的局面,生产甲醇这一基础化工产品,拓宽市场,进一步提高了企业对市场的应变能力。此外,醇氨联产装置可省略煤制合成氨在净化系统(低温甲醇洗系统)低温洗涤剂(甲醇)的采购环节,可降低生产成本,增强市场竞争力。

1.2  醇氨联产的劣势

1.2.1  冗余设计

联产甲醇工艺较广泛应用于以煤为原料的中小合成氨厂,在其投资过程与产能设计上存在冗余量,以利工况调整,设计时往往存在甲醇生产线满负荷—合成氨生产线半负荷、合成氨生产线满负荷—甲醇生产线半负荷两种工况或多种工况。在甲醇、液氨这类大宗化工商品市场饱和的现状下,冗余设计造成部分投资浪费及不能最大限度发挥系统效能。

1.2.2  产能受限

近年来,新建合成氨装置逐渐大型化。以2022年为例,我国210家合成氨企业中产能超过500 kt/a的占总产能的43.8%[1]2019年其占比为41.6%2022年较2019年提高了2.2个百分点,且这一趋势持续扩大。

更多内容详见《中氮肥》2025年第1

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