王亚龙，赖颖峰，李刚
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置气化系统采用赛鼎工程（鲁奇）碎煤加压气化炉（以块煤为原料），年过剩粉煤量在700 kt以上，经分析与论证，宜建设700 kt/a过剩粉煤制尿素项目以提升企业的整体经济效益。在过剩粉煤制尿素项目脱硫脱碳工艺的选择上，通过对NHD工艺、MDEA工艺、低温甲醇洗等三种主流工艺的适宜度、技术经济指标等进行分析与探讨，鉴于NHD工艺、MDEA工艺较难满足深度脱硫脱碳要求，建议采用低温甲醇洗工艺；经对低温甲醇洗工艺不同流程（CO2冷凝流程与常规吸附流程、全贫液与半贫液流程、中压闪蒸气回收与外送流程）的对比分析，认为本过剩粉煤制尿素项目低温甲醇洗系统宜采用CO2冷凝流程+全贫液流程+中压闪蒸气外送流程（中压闪蒸气经洗涤后外送燃料气管网），其操作简单、设备投资少、能耗低。
［关键词］过剩粉煤制尿素项目；脱硫脱碳技术；MDEA工艺；NHD工艺；低温甲醇洗工艺；CO2冷凝流程；全贫液流程；中压闪蒸气外送流程
［中图分类号］TQ113.26+4 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0006-04
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）20×108 m3/a煤制天然气装置（化工主装置分为A、B两个系列）主生产工艺为赛鼎工程（鲁奇）碎煤加压气化（22台气化炉，十八开四备）、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化等；配套1座热电站、3套杭氧51 000 m3/h空分装置（两开一备）以及总降压变电所、脱盐水站、污水处理站等公用系统及辅助生产系统。本煤制天然气装置自2017年3月投产以来运行稳定，2019年2月天然气（SNG）产量已达设计值。
新天煤化气化系统以块煤为原料，设计原料煤粒度≥8 mm，主要采用伊犁矿区4号矿井产的低变质程度烟煤，稳定性相对较差，开采、输送（由长输皮带输送至约3 km远处的新天煤化备煤系统）及筛分过程中粉煤产生量较大（部分粉煤用作粉煤锅炉燃料煤），正常生产时（系统100%负荷计）过剩粉煤量约87.5 t/h，年过剩粉煤量在700 kt以上，由于伊犁地区粉煤消纳能力有限，过剩粉煤长期以远低于原料煤的价格外售。据实际生产情况，结合粉煤综合利用项目投资情况，基于不同产品路线（煤制合成氨、煤制尿素、煤制乙二醇）的技术经济分析，宜将煤制尿素作为产品路线（完全消纳过剩粉煤匹配的尿素产能约700 kt/a，相应的合成氨产能约400 kt/a），由此可在消纳过剩粉煤的同时提高整套煤制天然气装置的设备利用率，实现产品多元化的同时提升新天煤化的整体经济效益[1]。经综合分析，本过剩粉煤制尿素项目气化系统宜选用粉煤加压气化工艺（粗煤气激冷流程）[2]。鉴于大中型煤基尿素装置涉及的变换、液氮洗、氨合成、尿素生产工艺等技术较为成熟且可选择范围较窄，暂不予以讨论；仅对NHD工艺、MDEA工艺、低温甲醇洗等三种主流脱硫脱碳工艺的适宜度、技术经济指标等进行分析与探讨，以初步确定本煤基尿素项目最佳的变换气净化（脱硫脱碳）方案。
1 过剩粉煤制尿素项目变换气成分
过剩粉煤制尿素项目气化系统所产粗煤气，其有效气（H2+CO）流量约110 km3/h（标态，下同），粗煤气经深度等温变换将绝大部分CO转换为H2及CO2。经初步测算，等温变换系统出口变换气主要成分如表1。
2 脱硫脱碳工艺对比分析
合成氨装置常用的变换气脱硫脱碳工艺按照吸收温度高低可分为热法和冷法。热法中以MDEA工艺和NHD工艺应用较多，冷法则以低温甲醇洗工艺应用最为广泛，其对比分析如下。
2.1 MDEA工艺
MDEA工艺采用专用的活化MDEA溶剂，主要由N-甲基二乙醇胺、水和活化剂组成[3]，其在特定工艺条件下可以很好地吸收H2S和CO2等酸性气，具有吸收反应热较小、再生温度低等优势。MDEA工艺对于H2S与CO2的吸收原理不同，其对于CO2的吸收兼具物理和化学过程，对于H2S的吸收则为完全的化学过程，对H2S和CO2可选择性予以脱除[4]。MDEA工艺对CO2的吸收度约为55 m3/m3，脱除效果较好，产品气中CO2含量可低至20×10-6；通常MDEA工艺可将产品气中的总硫含量脱除至1×10-6。
2.2 NHD工艺
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期