當前我國化肥工業以煤和天然氣為主要原料,原料和產品結構不合理,高能耗、污染物排放等成為突出問題。因此在石油和化工產業振興支撐技術推廣類項目中,化肥領域的支撐技術主要集中在節能減排方面。
一是新型氧化亞鐵基氨合成催化劑技術。開發和應用高效低溫低壓氨合成催化劑,一直是合成氨工業技術進步的主攻方向和節能減排的有效途徑。新型氨合成催化劑Amomax-10型氧化型、Amomax-10H型預還原型氨合成催化劑具有起活溫度低、還原時間短的特點,可降低床層阻力,解決氧化亞鐵基催化劑極易還原與大型氨廠還原設施不足的矛盾,節能效果十分明顯。日產千噸的大型合成氨廠,使用預還原型催化劑節約的能源相當于整爐催化劑的價值。
二是全自熱非等壓醇烷化凈化合成氨原料氣新工藝。氨合成的原料氣首先經中壓醇化系統對原料氣進行初步凈化,使其中的對氨合成催化劑具有毒害作用的CO(一氧化碳)、CO2轉變為產品甲醇,然后再經高壓醇化進一步凈化(同時副產甲醇)。經兩級醇化后的氣體中的CO+CO2含量小于200×10-6,再經高壓烷化系統,將ppm級的CO+CO2轉變為對氨合成催化劑無害的甲烷,中壓醇化及氨合成系統以產醇和產氨為主;高壓醇化及高壓烷化系統以凈化為主。
三是濕法磷酸凈化技術。它是利用化學法、有機溶劑萃取法等技術除去磷酸中的雜質,將普通濕法磷酸凈化為工業級、食品級磷酸,用于生產高附加值的磷化工產品,延伸磷肥產業鏈,生產中高檔磷酸及磷精細化工產品,替代高能耗、高污染的熱法磷酸。我國磷肥行業產能嚴重過剩,大量的濕法磷酸用于生產傳統的磷肥產品。濕法磷酸凈化技術將消化部分產能,為生產科技含量高、附加值高的精細磷化工產品提供低成本的原料來源。
四是低壓合成氨技術。該技術將氨合成氣加壓到約15.0MPa,進入多床層內換熱式徑向氨合成塔,發生氨合成反應,合成塔的氨凈值大于15%。出合成塔的高溫氣體經廢熱回收后,依次經水冷、兩級氨冷、分離液氨,再由循環機升壓送回合成塔循環利用。與傳統的高壓氨合成相比,僅電耗一項每噸氨就可節省97kWh,噸氨節省能耗約0.95GJ。
五是30萬噸/年煤制合成氨成套技術。這項技術實現了以煤為原料的大化肥裝置的國產化,煤耗、氧耗下降7%,碳轉化率提高到98%。
針對我國礦產資源尤其是高品位礦產資源不足問題,石油和化工產業振興支撐技術指導意見中,把合理使用礦產資源,提高化學礦利用率列為化肥領域技術開發類重點。如利用中低品位磷礦窯法磷酸生產技術,中低品位磷礦加工與伴生資源綜合利用技術,中低品位磷鉀礦高效利用制熔融磷鉀肥技術以及合成氨造氣、變換系統節能關鍵技術等。