2016年第6期
新闻分类:化肥信息来源:发布日期:2016-06-15
化工智造时代山东化肥在行动
山东化工行业按照今年省政府发布的《<中国制造2025>山东省行动纲要》的要求，积极推动石化产业转型升级。面对《行动纲要》的目标，山东省重点化工企业已纷纷开始了智造转型。
鲁西集团以“建设鲁西特色的化工新材料产业园”为目标，按照“一体化、集约化、园区化”的发展思路，大力开展实施两化融合和智慧园区建设工作，通过顶层设计，运用互联网、大数据、云计算、物联网等新技术，将能源管理、环境安全、生产运行、设备管理、物流管理、ERP、BPM、C（S）RM等有机融合,使园区运行管理向智能化方向发展，有力提升了园区运行与管理的现代化水平。
鲁西集团着力提高产品设计效率和质量、生产制造的有序性、制造质量的稳定性、产品信息的安全性、可重用性。与现有信息化有效结合，制造执行系统(MES)信息化技术给企业发展提供有利条件。
鲁西集团信息化模块系统将贯穿从生产线规划到产品售后服务的整个过程，在高速、安全、可靠的网络系统、数据库系统的支持下，构建以PDM、CAPP为技术支撑、以MES为制造核心，结合以用友NC系统管理核心的信息化系统，形成一个基于企业的业务增值链的企业整体信息化平台。
该项目实施，进一步提高鲁西集团装备制造的能力，推动企业高效地管理企业的设计、工艺与制造相关的业务过程、文档及其相关的服务，缩短产品开发周期、提高设计质量、降低风险；在数字化的设计和建模环境中协同开发产品及相关服务，降低成本。最近几年，该公司完成各类工程建设项目50余项，工程建设总额130多亿元，助力企业快速健康发展。
山东晋煤明水化工集团有限公司也在加快数字工厂建设步伐，通过生产DCS自动化控制系统改造传统化工、化肥生产控制理念，完成对现场化工生产过程的自动监测、控制，保障安全、稳定、高效生产，进一步降低成本，提高经济效益。该公司生产线数据的自动采集点数6000余个，采用DCS监控的设备数量1500余台。通过测算DCS较人为控制操作节约煤炭、电、蒸汽等消耗，可提高直接效益1100万元/年以上，可节省人力成本约100万元/年。
明水化工通过电子化作业、重要巡检设备的条码扫描、巡检结果监督分析，提升现场管理水平，并能有效避免生产、设备安全事故，促进安全稳定生产。将生产现场的工艺、设备巡检、记录全部信息化，操作工手持移动终端，不再需要纸笔记录，按照终端中设定指令对工艺及设备现场进行巡检和数据记录，现场采集的数据自动传到服务器，各级管理人员可实时查看、监控、统计分析相关数据，构建一个闭环的移动作业现场管理体系，提高工艺、设备现场作业的透明度和执行力。
气化炉高温合成气热量回收技术研发成功
2015年，由清华大学山西清洁能源研究院（简称：清华山西研究院）牵头，联合山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司（简称：阳煤丰喜）和山西阳煤化工机械（集团）有限公司（简称：阳煤化机）组成紧密型产学研用联盟。依托2015年度山西省科技重大专项——气化炉高温合成气热量回收技术研究及工程示范，于2016年4月研发出初步解决山西“三高”煤的合成气/蒸汽联产气化炉，晋华炉从此问世。
阳煤丰喜临猗分公司原来三台耐火砖激冷气化炉，2015年清华山西研究院、阳煤丰喜和阳煤化机决定将其中的一台耐火砖气化炉改造为晋华炉。2015年10月开始现场进行耐火砖气化炉的拆除，2015年12月安装完工，2016年4月1日一次开车成功。晋华炉采用水煤浆进料，分三部分，上部为气化室，从气化室出来的高温煤气进入辐射式蒸汽发生器段回收高温合成气热量，并产生高温高压蒸汽，然后再进行激冷。
晋华炉的科技创新点在于：核心部件辐射式蒸汽发生器借鉴了液态排渣旋风锅炉的进口和结构设计理念，能够有效避免国外同类技术存在的堵渣和积灰问题；独特的结构设计减少了双面受热面的布置比例，设备体积和投资减少。通过回收高温合成气的热量，副产高温高压蒸汽等方式，提高气化炉的能源转换效率。该台气化炉每吨合成氨可副产1.8吨高温高压蒸汽（相当于每小时可产生约40吨5.4MPa高温高压蒸汽），用于热电联产发电，能量利用高，年可实现经济效益3000万元以上，一年就可回收改造投资。
晋华炉的技术优势主要表现在:
1、煤种适应性好。煤种适应性强，气化温度不受耐火材料限制，可达1700℃或更高，气化反应速度快，碳转化率高，煤种适应性好，能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤，实现了原料煤本地化。
2、点火投料系统安全。在常压下投水煤浆，燃料气与水煤浆同轴伴燃，投料后气化炉温度马上上升，不会发生爆燃。在一个烧嘴，常压下完成气化炉点火、升温、投煤全过程，不需切换烧嘴。
3、承压钢壳温度低，运行安全。结构设计科学合理，炉内壁挂渣状况良好，在使用同样煤种情况下，气化炉的氧耗、煤耗、合成气组成和耐火砖气化炉几乎完全一样。承压钢壳外壁温度100℃左右，比耐火砖炉壁温度低110℃，不会发生气化炉外壳超温、鼓包、爆炸事故。
4、投资优势明显。承压钢壳温度低，可以采用国产材料14Cr1MoR，而不是采用进口SA387，投资费用降低。无需更换耐火砖，所以晋华炉一般不再设置备用炉，对于同等规模的气化装置，至少可以节省一套备用气化炉系统。
5、烧嘴寿命长。没有单设独立的烧嘴冷却水系统，而是采用锅炉水进行冷却，烧嘴运行的工艺条件比较优化，耐火砖气化炉烧嘴存在的露点腐蚀、硫腐蚀和应力腐蚀等造成烧嘴寿命较短的问题基本得到解决。
6、运行成本低。与传统耐火砖气化技术相比，单位有效气能耗、物耗基本不变，成本节省主要体现在三个方面：减少了昂贵的耐火砖采购、筑炉费用，不需要每年数次更换锥底砖，每年更换向火面砖，节约了维修成本；耐火砖每次开车前需要按照升温曲线进行升温，每次升温至少需要72小时，晋华炉升温只需一小时，节约了燃料气的消耗，煤种适应性更好，能适用当地煤。
从晋华炉出来的粗煤气先经过辐射式蒸汽发生器回收热量，1000Nm3（CO+H2）副产10MPa饱和蒸汽0.7~1吨，此部分蒸汽可以经过变换过热后利用，也可以直接利用。对于生产甲醇或合成氨的企业，如果大型压缩机采用蒸汽驱动，基本可以不耗电或耗电很少。
7、气化压力高。气化压力不受原料输送系统影响，可根据后续工段要求进行更加合理的选择，实现与甲醇合成等压，降低能耗。现有设备压力最高压力为8.7MPa。
8、节水。水煤浆气化补充水主要在磨煤工段和灰水处理工段补充水，磨煤工段补充水可以补充难处理的有机废水，灰水处理工段主要补充变换冷凝液，变换工段不需补充水或蒸汽。
9、对环境友好。炉温高，粗渣残炭含量低，排渣成颗粒状，易于收集处理；废水无难处理污染物；制浆可处理污水。
我国首创无循环甲烷化煤制气工艺
经过数年攻关，我国掌握了无循环甲烷化新工艺、甲烷化催化剂及反应器核心装备技术，实现了对传统工艺的颠覆性创新，使我国煤制天然气技术跻身世界先进行列。神雾集团北京华福工程有限公司联合大连瑞克、中煤龙化等公司，历时8年于全世界首次开发出了该无循环甲烷化新工艺。
据了解，我国已建成或正在建设的大型煤制天然气项目，其核心甲烷化装置全部采用国外循环甲烷化工艺。这种工艺的反应温度通过循环气量的调节来控制，存在循环气量大、需配置高温循环压缩机、核心装备及催化剂依赖进口、投资与能耗高、易“飞温”等弊端。
据神雾集团北京华福工程有限公司总经理汪勤亚介绍，与传统工艺相比，该公司研发的新工艺具有四大创新与优势。一是取消了循环气压缩机，实现了工艺技术、催化剂及核心装备的国产化，装置综合能耗降低25%以上，投资降低20%以上；二是通过氢碳比的分级调节，实现了氢碳比的精准控制，产品质量更加稳定易控；三是采用自主开发的耐高温甲烷催化剂，性价比更优，运行费用低；四是开发了内置废热锅炉的轴径向甲烷化反应器，流程简洁，易于大型化，降低整个项目的投资与运行成本。
中煤龙化采用新工艺建设的330立方米/小时（现已扩改为580立方米/小时）合成天然气（SNG）无循环甲烷化中试装置，于去年10月24～27日，接受了中国石油和化学工业联合会组织专家对其进行的72小时现场标定。结果表明，该中试装置实现了连续稳定运行，各项参数达到或优于设计指标，实现了无循环甲烷化和碳氢比的分级调节，产品中CH4＞95%、H2＜2%，CO未检出。同年11月23日，该工艺技术成果通过了由中国石油和化学工业联合会组织的，以中国工程院院士金涌为主任的鉴定委员会的鉴定。专家组成员一致认为，该成果创新性强，具有自主知识产权；节省了循环压缩机的投资和相应能耗，节能效果明显，综合技术水平达到国际先进。
据汪勤亚透露，该新工艺现已用于内蒙古港原1亿Nm3/年、内蒙古乌海3亿Nm3/年、新疆胜沃4亿Nm3/年等数个合成天然气（焦炉煤气、热解气或电石炉尾气为原料）项目中；完成了13亿立方米/年SNG工艺包编制。
无循环甲烷化新工艺是我国继甲醇制烯烃（DMTO）、流化床煤制芳烃技术（FMTA）、煤制油、煤制乙二醇工业化技术后，掌握的又一项煤化工核心技术。目前我国拟建约30个煤制气项目，合计产能近2000亿立方米，若全部采用无循环甲烷化新工艺，可节省投资112亿元，节省外汇27亿美元，年减少运行费用29亿元、节能72万吨标煤、减少CO2排放221万吨。若将该工艺用于电石、焦炭、煤热解尾气制天然气，不仅能缓解相关行业的环保压力，还将提升其经济效益和清洁生产水平，为传统煤化工项目的尾气利用找到新出路。
肥料助剂为创制新型肥料“点睛”
近几年，作为肥料科技创新的重要前沿，新型高效环保肥料的研制及应用日益受到重视，新型肥料如雨后春笋，迅速发展，产品多样，百花齐放，也鱼龙混杂、良莠不齐。新型肥料肩负着“质量替代数量”“化肥零增长行动”的战略使命，然而新型肥料发展离不开肥料助剂。
肥料助剂为行业添活力
中国科学院朱兆良院士提出“添加肥料助剂，是创制新型肥料行之有效的办法”，的确，创制新型肥料研发过程中，助剂的适当添加起到了“画龙点睛”的效果，肥料的含量、形态和是否含有助剂成为研发关键点。安徽帝元生物科技有限公司正是一家专业致力于新型高效环保肥料助剂的研发、生产、供应和服务商，近年来，在化肥养分控失剂及控失性复合肥、肥料增效控失剂及控失活化（增效）磷酸二铵、肥效保持剂及保持性肥料、生物炭素及炭基高值肥料、生物活性素及水溶性肥料五个领域探索前行。
化肥养分控失剂是通过离子束对多种天然矿物质改性并与生物表面活性剂等生物、有机制品精准复配，再与传统复合肥精准复配可生产出控失性复合肥。控失性复合肥施入土壤后，遇到土壤水分，其中的控失剂自组织成微纳尺度的“互穿网络”，通过氢键、范德华力和粘滞力的共同作用，网捕肥料养分，吸附保持土壤中水分，并团聚于土壤耕作层中，即水、肥、土耦合成胶粘团粒群，增大肥料养分空间尺度，降低水分养分迁移速率，减缓氮素分解速度，减少水分养分流失总量，保持氮、磷、钾等肥料养分在土壤耕作层中的有效时间，从而，为植物生长持续提供充足的养分。
肥料增效控失剂全水溶性产品，可吸附氨态氮，减少挥发损失；螯合土壤中高价金属离子，活化土壤中固定的磷、钾素；疏松土壤及增加土壤的团粒结构；促进植物根系生长，提高作物对养分的吸收。将增效剂按1%添加到磷酸二铵中，生产出控失活化（增效）磷酸二铵，提高肥料利用率达15%以上。
肥效保持剂则通过集成高分子合成技术、分子内嵌包络技术及土壤改良技术，开发出肥效保持关键技术，创制了粉、液双剂型肥效保持剂，按一定比例添加到普通肥料中可创制出保持性肥料，其具有结合肥料小分子缓慢释放，控制肥料养分流失和挥发，吸附保持土壤中水分，疏松及增加土壤团粒结构，具有绿色环保、可降解等功能特点。
肥料助剂应用广泛
化肥养分控失剂、肥料增效控失剂、肥效保持剂添加简便易行，不改变原有生产工艺、不新增设备，均可应用于肥料转鼓、喷浆、氨化、高塔等规模化生产工艺。广泛适用于各类单质肥、复混（合）肥和BB肥等，也适用于各类有机肥、生物肥、有机无机混合肥料。相关数据显示，截至目前，控失增效性肥料广泛应用于国内区域的大宗粮食、经济作物，在全国1.3亿亩大田主要粮食作物和经济、园艺作物上进行推广应用，作物综合增产104亿斤，增加收益122.7亿元。达到丰粮保供给，增收惠民生，减排利环保的目标，并取得了良好的经济、社会和生态效益。
在市场布局方面，化肥增效剂适用于聚焦东北、华北、华东、中原主体市场，甚至还可以深度挖掘西北、华南市场，细分西南经济作物专用肥市场，通过客户营销精英培训、经销商大会、农场种植大户专场推广应用会，逐年扩大市场覆盖面。目前，通过优化配方，既降低添加比例，又针对农作物开发专用配方，并在全国多个地区、不同农作物进行试验示范，筛选新配方，稳定产品效果，实现产品结构优化，降低生产成本，提升市场竞争力。肥料助剂由单一粉剂转为粉、液双剂型，产品系列以4%为主调整为2%，最低添加量为0.5%，达到微量高效的目标。
(信息部)
全球化肥商艰难度日
自2015年以来，随着能源价格的下跌，世界化肥价格也一路走低。在氮肥产品方面，2015年FOB黑海的合成氨和尿素价格相对前一年分别大幅回落21%和14%。目前化肥行业整体盈利能力显著减弱，各地化肥生产商艰难度日。
能源: 油价走低肥价被挤
2015年能源价格暴跌到历史最低水平，布伦特原油价格同比下跌47%降至52美元/桶，西欧天然气价格下降了20%，地区电力价格下跌了32%。今年第一季度低能源价格还在持续，布伦特油价平均为34美元/桶。不过，第二季度受美国原油产量下降影响，油价逐渐恢复上扬。据预测，这种低能源价格环境可能会维持一段时间，并将导致包括化肥在内的商品价格偏软。
化肥生产商利润受到压缩将影响资本项目的实施。高资金成本和预期低产品价格使一些项目完全失去投资动力，有些原来规划中的项目或被延迟、搁置，甚至被取消；一些接近完工的项目则在加快实施以争取扩大产量从而弥补低价损失。
印度：进口依赖短期难改
印度政府正在努力推动减少对进口化肥的需求。自2008年以来，印度一些闲置产能项目一直考虑恢复生产。然而，受原料价格和可用性困扰，目前这些项目几乎都没有多大进展。
2015年印度进口尿素达到历史最高水平，大约为930万吨，预计2016年还将进口800万～900万吨。由于国际化肥价格下跌，印度政府在2015/2016财年中减少了进口尿素政府补贴，2016/2017财年的这一补贴将再降低1%。
2015年亚洲液化天然气(LNG)价格出现暴跌，LNG价格走软和预期LNG供应过剩将扩大印度本土尿素产能。然而，这对全球化肥供需平衡的影响将非常小，而且总体而言，低油价环境将使新项目更难融资。由此可见印度对进口化肥的依赖短期难改。
中国：产能过剩寻求出口
2015年中国宣布降低尿素出口关税，保持在80元/吨，2016年继续维持这一出口税率。降低出口关税有利于中国产品的出口。
中国化肥业正处于产能过剩状态。IHS化学估计，中国以天然气为原料的肥企生产成本继续上升，加上去产能政策影响（中国政府旨在关闭一批产能小、效率低、污染重的化肥厂），今后一段时间，中国将关闭50万—250万吨/年的尿素产能。
与此同时，中国的煤基化肥生产商还将继续保持优势，特别是那些采用先进煤气化技术的生产企业。据预测，中国煤炭原料合成氨产能份额将从2014年的21%提高到2020年的40%。
受日益严峻的商业环境影响，2Q16年中国尿素出口量将较2015年减少170万吨，达到1200万吨。然而，中国尿素出口量仍将维持高位，主要因为产能过剩和低关税驱动。亚洲国家仍将是出口首选目标市场。
巴西：需求受损项目暂停
较低的农产品价格将伤害到商品出口国，特别是像巴西、其他南美和撒哈拉以南非洲国家等发展中经济体，这又会直接影响到化肥需求。
受经济危机和货币贬值影响，2015年巴西化肥进口需求同比减少了35%。同时，低商品价格将继续伤害该国2016年的出口收入。巴西的主要出口商品价格，如大豆和铁矿石价格仍然很低。此外，因为经济衰退和公司本身的一些问题，巴西国油公司在特雷斯拉瓜斯建设的合成氨一尿素装置目前已经暂停。
(石景文)
