5月10日,中國石油和化學(xué)工業聯合會以線上+線下方式組(zǔ)織召開了“離子液體法工業用氨吸收及循環利用綠色新技術”科技成果鑒定會。以中國科學院院士何鳴元為主任(rèn)的鑒定委員會認為:該技術(shù)創新性強,先進、成熟、可靠,擁(yōng)有自主知識產權,處於國際領(lǐng)先水平;經(jīng)濟和環境效益突出,符合國家節能環保產業政策(cè),可推廣相關行業的工(gōng)業含氨(ān)氣體處理和回收(shōu)利用,具有廣闊的(de)應用前景。
該(gāi)成果由中(zhōng)國科學院過(guò)程工程研究所、金堆城鉬業股份有限公司化學分公司等單位共同(tóng)合作完成。中科院過程(chéng)研究所所長張鎖江院士告訴記者,離子液體作為一類陰陽離子組成的新型介質,具有結構可設計、氫鍵(jiàn)-靜電耦合、酸堿性可調(diào)等特征,使(shǐ)其對氨氣分子具有更高的溶解能力和吸收選擇性。離子液體自(zì)身還(hái)具有極高的內聚能及極低的蒸氣壓、不揮發,解吸再生時不會像有機溶(róng)劑那樣因其(qí)揮發而造(zào)成二次汙染。因此離子液體對氣體的吸收分離(lí)具(jù)有先天優勢。
“基於此,我(wǒ)們創新提出了非(fēi)水離子液體(tǐ)體係含氨氣體淨化回收(shōu)綠色新(xīn)技術,發明了氨吸收量高、循環穩定性好的功能複合離子液體吸收劑,突破了離(lí)子液體粘度大導致(zhì)其吸收速(sù)率低、成(chéng)本高製約規模工業應用等難題。”張鎖江介紹說(shuō)。基於離子液體的特性,同時設(shè)計開發了內構件強化(huà)吸收的填料塔和離子液體薄膜高效快速解吸設備;研發了離(lí)子液(yè)體吸(xī)收淨化再生新工藝,實現無需停車的連續在線淨化,形(xíng)成了離子液體(tǐ)法工業含(hán)氨氣(qì)體分離回收利用成(chéng)套新技術。與進口裝置水洗工藝相比,新技術具(jù)有能耗低、可直接回收氨、尾氣達標排放、無氨氮廢水產生(shēng)等優勢。
經聯合(hé)攻關,該技術在位於陝西渭南的金鉬股份(fèn)化學分公司獲(huò)得成功應用,建(jiàn)成了(le)世界首套(tào)處理量1.3億Nm3/年的鉬化工尾(wěi)氣(qì)氨回收工業示範裝置。該裝置自2019年1月至今連續穩定運(yùn)行40個月,綜合成本較現有的水洗法降低36%以上,且實現了氨資源循(xún)環利(lì)用。經環保部門在線(xiàn)監測,含氨尾(wěi)氣(qì)排放達標,解決了企業生產過程中(zhōng)麵臨的環保難題,為離子液體在工業氣體分離領域大規模應用(yòng)提供了典範。
據悉,氨作為重要的基礎(chǔ)化工產品之一,廣泛用於化工、冶金、製藥(yào)、電子等行業(yè),如在合成氨、尿素、鉬酸(suān)銨、氧化鉬、三聚氰胺等生產過程中,都會產生大量工業含氨氣體(tǐ)。同時,氨(ān)是(shì)一(yī)種堿性氣態汙染物(wù),與大氣中SOX和NOX反應生成的硫銨(ǎn)、硝銨類等PM2.5的(de)二次顆粒物,是形成霧霾(mái)的重要原因之一。國家《“十三五”生態環(huán)境保護規劃》專門增加了氨氮汙染物排放總量約束,氨排(pái)放標準愈加嚴格。
雖然現有的水洗法、硫酸(suān)或磷酸水溶(róng)液吸收法可實(shí)現含氨尾氣淨化達標排放,但得到的稀氨水、硫(liú)酸或磷酸銨利用價值較低,且易造成二次汙染(rǎn),一直是困擾行業綠色發展的重(chóng)大難題。研發含氨尾氣高效低能(néng)耗淨化和分離回(huí)收(shōu)的變革性技術刻不容緩,也是行業綠色升級的急切(qiē)期盼。
目前我(wǒ)國工業含氨尾氣總量較大,每年約300萬噸,涉及多個行業,回(huí)收(shōu)利用潛力巨大。高效分離回收工業含氨氣體中的氨,是有(yǒu)效(xiào)控製氨汙染(rǎn)、減少霧霾二次顆粒物形成的主要途徑(jìng)。同時,氨資源綜合回收利用(yòng)不僅具(jù)有顯著的經濟效益,還可減少(shǎo)合成氨需求,從而間接地降低碳排放。該技術為工業含(hán)氨氣體的淨化及循(xún)環利用提供了先進可靠的解決方案,將極大推動離子液(yè)體產業化進程,提升我國在(zài)世界(jiè)離子液體及綠色化學化工領域的影響力。