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“十四五”時(shí)期，我國生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。工業(yè)企業(yè)是我國的能耗和碳排放大戶，也是減排降碳的重點(diǎn)領(lǐng)域。

在中國石油化工股份有限公司金陵石化分公司，國內(nèi)石化行業(yè)首套近零排放的硫黃回收裝置，采用了江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保股份有限公司(以下簡稱“江南環(huán)?！?自主研發(fā)的氨法脫硫技術(shù)。該工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)脫硫工藝，煙氣中的二氧化硫濃度均可穩(wěn)定控制在50毫克/立方米內(nèi)，在節(jié)能減碳、廢水減排上均優(yōu)于鈉堿法脫硫工藝，同時(shí)還將二氧化硫回收成為高附加值的硫酸銨化肥。生產(chǎn)實(shí)踐表明，此工藝不僅不產(chǎn)生廢水，還不產(chǎn)生堿渣。氨法脫硫工藝在石化企業(yè)節(jié)能減排降碳上更占優(yōu)勢。

小試牛刀：氨法脫硫走進(jìn)化企

金陵石化原油年加工能力為1800萬噸，是全國最大的清潔汽油、航煤生產(chǎn)企業(yè)之一，也是亞洲最大的洗滌劑原料生產(chǎn)基地。金陵石化加工原料主要以含硫原油為主，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量硫化氫，通常采用克勞斯法處理含硫化氫酸性氣體生產(chǎn)硫黃。為了確保尾氣達(dá)標(biāo)排放，配套脫硫裝置，目前在酸性尾氣治理上應(yīng)用較多的是鈉堿法，需消耗鈉堿資源，所副產(chǎn)硫酸鈉等產(chǎn)物市場需求少，難以實(shí)現(xiàn)回收利用，需要處理含鹽廢水，造成運(yùn)行費(fèi)用高，可靠性差。

金陵石化共有5套硫黃回收裝置，前4套都是傳統(tǒng)工藝。5號硫黃回收裝置于2018年11月建成投產(chǎn)，為國內(nèi)首套使用氨法脫硫工藝的大型硫黃裝置。該裝置采用兩級克勞斯+氨法脫硫工藝，將二氧化硫回收成為高附加值硫酸銨，變廢為寶，且脫硫過程中不產(chǎn)生廢水，無二次污染，是一種可實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綠色脫硫工藝。與鈉堿法脫硫工藝相比，氨法脫硫工藝工藝流程縮短，能耗降低，是一種高效、低耗能的脫硫工藝。

氨法脫硫工藝具有脫硫效率高、資源化回收、流程短等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于硫黃回收裝置，替代傳統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)了高效、低耗能脫硫，而且脫硫過程中不增加 二氧化碳的排放，真正做到無二次污染。

金陵石化5號硫黃回收裝置包括溶劑再生和硫回收兩個(gè)部分。硫回收部分采用兩級克勞斯+尾氣焚燒+氨法脫硫工藝，主要處理再生部分及管網(wǎng)來酸性氣，設(shè)計(jì)年產(chǎn)液硫約15萬噸，另有副產(chǎn)品硫酸銨溶液產(chǎn)出?？藙谒刮矚?、硫坑廢氣、地下溶劑罐吹掃氣等進(jìn)入焚燒爐過氧燃燒，將所含的硫化氫、有機(jī)硫等全部氧化成二氧化硫。焚燒后的煙氣經(jīng)蒸汽過熱器、氣氣換熱器、余熱鍋爐降溫至300℃以下后進(jìn)入氨法脫硫單元，混合稀釋風(fēng)后以氨為脫硫劑吸收煙氣中所含二氧化硫并生成亞硫酸銨，亞硫酸銨經(jīng)氧化后形成硫酸銨，整個(gè)過程無廢水、廢渣產(chǎn)生，硫酸銨溶液送至獨(dú)立的蒸發(fā)結(jié)晶裝置進(jìn)行處理，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶、離心分離、干燥后可以得到產(chǎn)品硫酸銨。產(chǎn)品硫酸銨可以直接用作化肥，也可以用于制造復(fù)合肥。

實(shí)踐應(yīng)用：節(jié)能減排優(yōu)勢明顯

金陵石化采用氨法工藝的5號硫黃回收裝置與采用鈉法工藝的4號硫黃回收聯(lián)合裝置進(jìn)行分析對比，具有明顯優(yōu)勢：

工藝方面：4號裝置采用二級克勞斯+RAR工藝+堿法脫硫工藝，流程復(fù)雜，開停工較繁瑣;5號裝置采用兩級克勞斯+氨法脫硫，流程簡單，開停工工序簡單，易操作。

廢水產(chǎn)生量方面：4號裝置以氫氧化鈉為脫硫劑，脫硫過程中會產(chǎn)生亞硫酸鈉，其中一部分作為吸收劑循環(huán)使用，一部分至氧化罐，經(jīng)氧化后生成硫酸鈉水溶液排放至污水處理單元；5號裝置是以液氨為吸收劑，產(chǎn)生硫銨溶液，整個(gè)生產(chǎn)過程中僅硫銨溶液結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生部分蒸發(fā)凝結(jié)水，但這部分蒸發(fā)凝結(jié)水可作為氨洗塔的補(bǔ)水回用，整個(gè)生產(chǎn)過程中無廢水產(chǎn)生。

煙氣排放方面：4號裝置采用的RAR+尾氣焚燒+鈉堿法脫硫工藝，具有抗波動性能強(qiáng)、出口二氧化硫排放穩(wěn)定的特點(diǎn)；5號裝置采用的尾氣焚燒+氨法脫硫工藝具有操作彈性大、適用范圍廣的特點(diǎn)，可用于0～3萬毫克/立方米甚至更高二氧化硫濃度的煙氣，通過調(diào)整吸收劑液氨的流量，可確保凈煙氣二氧化硫近零排放。

節(jié)能降耗方面：考慮到這兩種硫黃裝置工藝的差別，為了更準(zhǔn)確地對比及分析兩種工藝的能耗，4號裝置將溶劑再生能耗加入計(jì)算，5號裝置將硫銨蒸發(fā)結(jié)晶能耗加入計(jì)算。經(jīng)計(jì)算2020年兩套裝置能耗(排除停工月份)，通過對比發(fā)現(xiàn)，氨法脫硫工藝在電耗及燃料氣耗量上不占優(yōu)勢，但節(jié)約了溶劑再生的蒸汽消耗，總體能耗優(yōu)勢明顯。在全年硫黃產(chǎn)量相差8%的情況下，5號裝置總體能耗較4號裝置總體能耗低約20%。而針對尾氣處理部分，5號裝置采用氨法脫硫節(jié)約了大量尾氣處理溶劑再生的蒸汽消耗，比RAR工藝+堿法低80%以上，低的能耗意味著更低的碳排放，可見氨法脫硫工藝的應(yīng)用在碳減排方面更有優(yōu)勢。

典型案例：石化項(xiàng)目碩果累累

擁有氨法工藝自主知識產(chǎn)權(quán)的江南環(huán)保，是國際領(lǐng)先的大氣污染治理環(huán)保企業(yè)，為全球范圍內(nèi)的脫硫、脫硝、除塵、酸性氣處理、FCC尾氣處理等治理工程提供從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)營服務(wù)的先進(jìn)整體解決方案。該公司擁有化工工程甲級設(shè)計(jì)資質(zhì)、環(huán)保工程甲級設(shè)計(jì)資質(zhì)和環(huán)保設(shè)施一級運(yùn)營資質(zhì)，具備EPC工程總承包、特許經(jīng)營及承包運(yùn)行等資質(zhì)，是國家高新技術(shù)企業(yè)、中國氨法脫硫標(biāo)準(zhǔn)的第一起草單位。

江南環(huán)保主要成就包括：

● 細(xì)分市場>80%的市場份額；

● 擁有中國專利111件、國際專利11族159件，涵蓋了氨法脫硫的全部核心技術(shù)；

● 在全球電站鍋爐、石油化工行業(yè)建成、在建300多套氨法脫硫、酸性氣回收、FCC處理裝置；

● 全球員工500多人，90%以上具有本科及以上學(xué)歷以及相關(guān)行業(yè)從業(yè)背景，其中博士學(xué)歷8人、碩士學(xué)歷86人、教授級職稱2人、中高級職稱126人；

● 設(shè)有全球研發(fā)生產(chǎn)中心，主要進(jìn)行技術(shù)研發(fā)以及相應(yīng)設(shè)備、部件的制造；

● 為全球農(nóng)業(yè)提供量身定制的硫基復(fù)合肥。

江南環(huán)保典型項(xiàng)目案例包括：

●全球規(guī)模領(lǐng)先的氨法脫硫項(xiàng)目——神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司10×200兆瓦機(jī)組。

江南環(huán)保與神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司簽訂年產(chǎn)400萬噸煤炭間接液化項(xiàng)目動力站煙氣脫硫設(shè)計(jì)采購施工(EPC)工程簽訂總承包合同。本項(xiàng)目動力站設(shè)置10臺640噸/小時(shí)鍋爐，脫硫一爐一塔配備。裝置入口：實(shí)際煙氣量1260419立方米/小時(shí)，煙氣溫度130℃，二氧化硫含量為3170.90毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，氮氧化物小于100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙塵濃度不大于20毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米；脫硫裝置運(yùn)行后，出口煙氣所含二氧化硫排放濃度要實(shí)現(xiàn)小于35毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫效率不低于98.5%，氨逃逸不大于8毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米;氨利用率不低于99%。

●全球單塔處理規(guī)模領(lǐng)先的氨法脫硫裝置——新疆梅花煙氣氨法脫硫工程

新疆梅花氨基酸公司4×480噸/小時(shí)鍋爐煙氣氨法脫硫及脫硫副產(chǎn)物綜合利用工程采用江南環(huán)保自助研發(fā)的氨法超聲波脫硫除塵一體化超低排放工藝，在設(shè)計(jì)工況下全煙量、全時(shí)段的保證脫硫效率不低于98.5%，脫硫后煙氣中二氧化硫不高于30毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫后煙氣中總塵不高于10毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米(當(dāng)吸收塔入口煙塵濃度不高于40毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米時(shí)，當(dāng)入口濃度不高于30毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫后煙氣中總塵不高于5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米)。

●全球首套氨法脫硫超低排放裝置——寧波大榭開發(fā)區(qū)萬華工業(yè)園熱電有限公司150兆瓦機(jī)組

大榭開發(fā)區(qū)公用熱電工程鍋爐煙氣脫硫裝置EPC項(xiàng)目承包項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為2×410噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐配套煙氣脫硫設(shè)備及其附屬設(shè)備裝置，5號脫硫塔經(jīng)過權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的全面檢測，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，其中二氧化硫排放濃度平均15.73毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，粉塵(含顆粒)排放濃度平均1.9毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，完全實(shí)現(xiàn)了煙氣超低排放，達(dá)到了燃?xì)鈾C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)。

●全球領(lǐng)先硫回收尾氣氨法脫硫項(xiàng)目——金陵石化15萬噸/年硫黃回收裝置尾氣處理系統(tǒng)工程

　江南環(huán)保與金陵石化簽訂15萬噸/年硫黃回收裝置尾氣處理系統(tǒng)工程合同。該項(xiàng)目將年產(chǎn)15萬噸硫回收裝置克勞斯尾氣及其他廢氣通入焚燒爐過氧焚燒，將尾氣中的硫化氫、有機(jī)硫等全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫，保證硫化氫+氧硫化碳(+二硫化碳≤10ppm，滿足氨法脫硫的要求。焚燒煙氣經(jīng)余熱回收后送氨法脫硫裝置。脫硫裝置入口：實(shí)際煙氣量74347毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙氣溫度270℃，二氧化硫含量為18400毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。脫硫裝置運(yùn)行后，出口煙氣所含二氧化硫排放濃度要實(shí)現(xiàn)小于50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫效率不低于99.8%，氨逃逸不大于5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米;氨利用率不低于99%，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

●中海石油東營石化有限公司項(xiàng)目

中海石油東營石化有限公司200萬噸/年重油催化裂化裝置升級改造及配套工程采用江南環(huán)保自主研發(fā)的FCC尾氣一體化處理技術(shù)，在設(shè)計(jì)工況下298500毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、入口二氧化硫濃度1914毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，保證脫硫效率≥95.7%。脫硫后，煙氣中二氧化硫不高于100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫后煙氣中總塵不高于20毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。脫硫后的煙氣滿足GB31570-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對催化裂化尾氣中二氧化硫、氮氧化物、總塵排放濃度的要求。

●齊魯石化分公司熱電廠燃煤鍋爐脫硫1～8號鍋爐煙氣脫硫

齊魯石化公司熱電廠1～4號爐4×410噸/小時(shí)鍋爐項(xiàng)目煙氣脫硫工程采用氨法脫硫工藝，設(shè)置2個(gè)脫硫塔，按2爐1塔配置，凈煙氣從塔頂排放;5～8號爐4×410噸/小時(shí)鍋爐，設(shè)置4個(gè)脫硫塔，按1爐1塔配置，凈煙氣從塔頂排放。該項(xiàng)目均采用江南環(huán)保自主研發(fā)脫硫除塵一體化超低排放技術(shù)。出口二氧化硫不高于35毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙氣出口總塵不高于5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米(當(dāng)脫硫塔入口塵含量≤20毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米時(shí))。項(xiàng)目實(shí)施后均滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

●山東華魯恒升化工股份有限公司鍋爐結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目煙氣脫硫裝置

江南環(huán)保與華魯恒升簽訂2臺480噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫裝置《鍋爐結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目煙氣脫硫裝置設(shè)備與服務(wù)》總承包合同。脫硫裝置入口：實(shí)際煙氣量809000毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，二氧化硫含量為4813毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米；設(shè)計(jì)工況下，脫硫塔出口二氧化硫排放濃度≤35毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙氣粉塵濃度≤5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，脫硫效率不低于99.3%，滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)。