江苏铭朗： 以创新技术引领高效低碳绿色发展

江苏铭朗公司外景一角

　　焦化脱硫废液制酸装置高效节能环保

干熄焦放散气移动床干法脱硫装置

　　“近年来，依据市场需求，铭朗公司联合有关科研单位、设计院及技术专家开发了多项专利及专有技术，工业化应用效果十分显著，给广大企业带来了实实在在的经济效益。”江苏铭朗环境科技有限公司董事长高志斗说。

焦炉煤气脱硫废液制酸装置一角

　　“当前，焦化脱硫废液制酸技术在焦化行业悄然升起，但传统意义上的焦化脱硫废液制酸技术仍存在诸多疑难问题，为此我们依据装置实际运行状况进行了优化升级改进，使该技术得到了质的飞跃。”高志斗介绍说，公司将近年来市场上流行的几种制酸工艺融和在一起，集中优点，克服缺点，最终开发出一套高效节能环保的焦炉煤气制酸装置。该装置工艺简洁、操作简便、自动化程度高且节能环保，既达到了制酸的目的，又能把制酸与脱硫有机结合，满足制酸为脱硫服务，脱硫又能为制酸提供良好的工况条件。

　　该新型焦炉煤气制酸装置实现了三大技术突破。一是预处理采用高精过滤技术，可将硫泡沫直接转化成硫粉，不消耗任何蒸汽，不破环脱硫液成分，大大简化了预处理工艺，避免传统预处理工艺能耗高、工艺复杂及二次污染问题。二是焚烧炉采用干湿分离技术，解决了脱硫液副盐与酸及水的平衡问题。三是应用冷凝回收工艺，彻底解决稀酸问题，大大降低了处理废稀酸的难度。这三大技术的应用既提升了脱硫工艺的环保水平，又实现了废物资源化综合利用。

　　助力中小甲醇企业产品结构调整

　　铭朗公司开发的新型费托合成工艺制甲醇及高端化学品工艺已获成功应用。

　　据高志斗介绍，铭朗公司联合国内外专家历经多年对焦炉气制甲醇的工艺路线进行改进，再经费托合成生产化学品的技术通过了小试、中试及工业化应用，取得了理想效果。该工艺技术投资少、见效快、科技含量高、产品附加值高、市场前景广阔，既适合于原甲醇系统的改造，又适合于新系统的设计，且能同时生产甲醇及高端化学品，企业可依据市场变化随时调整产品结构。高志斗表示，该工艺技术的诞生，促进了我国中小型甲醇和氮肥企业的产品结构调整和升级改造，延长了化工产业链，将为企业带来巨大的财富及长远利益。

　　“费托合成是以合成气(一氧化碳和氢气的混合气体)为原料，在催化剂和适当条件下，合成碳氢化合物的工艺过程。在不同的工艺条件和催化剂作用下，可以得到不同的产品，包括烷烃、烯烃、以及少量的有机醇醛酸等。”高志斗介绍说，费托合成的原料与甲醇的原料相同，对原料气的净化要求也基本相同，但二者的产品用途、市场售价、市场需求等差别很大。因此，针对甲醇厂的具体情况，铭朗公司开发了专有的固定床反应器以及配套的钴系催化剂技术，以高端化学品为目标产品，特别适合用于现有甲醇装置的改造。

　　以煤为原料生产甲醇与经费托合成生产高端化学品在工艺流程上具有很大的相似性。现有甲醇厂的公用系统和配套设施已经完整，要把一个甲醇厂改造成一个费托合成化学品厂，前端的煤气化装置以及净化变换装置几乎无需任何更改，只需要更换核心的合成反应器和催化剂，在辅助装置和控制系统上做一些适当的调整即可，因此将甲醇合成装置改造成费托合成装置的改造费用实际上并不大。以一个年产10万吨的甲醇厂为例，总投资8000万左右即可完成全部的改造。

　　该甲醇产品转型的核心技术在于费托合成催化剂以及合成反应器的工艺设计。目前，国内仅山西潞安集团有一套6万吨/年的焦炉气甲醇转产费托合成精细化学品的装置，在化肥领域尚无类似的商业应用。高志斗表示，铭朗公司在该领域具有十几年的实际经验，自主拥有的催化剂及固定床工艺专有技术适用于年产单套20万吨以下的费托合成项目，且在经济上具有极大的竞争优势。此外，铭朗公司的合成催化剂再生技术在世界范围内处于领先地位，在延长反应器运行周期的同时，能够降低催化剂消耗量50%以上。

　　以10万吨/年的焦炉气甲醇厂为例，经改造后，可年产化学品3.2万吨，经济效益得到明显提高。费托合成的高端化学产品的经济效益要远高于甲醇。保守估计，年差额在1亿元左右，两年左右即可收回改造投资。

图为公司董事长高志斗组织工程技术人员进行技术学习

　　链接 甲醇行业发展现状

　　截至2021年4月，我国甲醇产能已经超过一亿吨，占全球产能的2/3。但2020年实际产量才6400万吨，产能严重过剩，导致甲醇市场价格竞争越来越激烈。目前年产能在40万吨以上的甲醇企业占总量的76%，近几年新上马的甲醇项目规模大多在年产60万吨以上甚至100万吨。这给100多家年产20万吨以下的小型甲醇厂带来巨大的生存压力。

　　目前，国家对煤制甲醇产能的调控方式，基本上是对那些低效率工厂进行限产甚至关停，而将小型甲醇厂的产品转型为生产高端化学品是一个可行的解决办法。这样，一方面可在经济上解决由于产能过剩导致的效益下降甚至生存危机，另一方面可将产业转型至化学品或能源领域，实现产品的多样化，根据市场灵活调节生产，助力企业可持续发展。

　　当前，我国的合成氨厂大多有联醇或单醇装置。联醇装置的生产目标是消耗掉多余的一氧化碳，生产条件和原料气的氢碳比与费托合成差别很大，不适合改造。但单醇装置的生产条件和要求与费托合成非常接近，很多单元不需改造即可共用，这就为甲醇厂转产高端化学品提供了良好基础。

　　费托合成技术可广泛用于含碳物质的利用

　　“除了甲醇厂改造，我们开发的新型费托合成技术还可适用于其他所有含碳物质的利用，如生物质气化合成、焦炉气的利用、兰炭气的利用、城市垃圾气化合成等过程。”高志斗表示。

　　高志斗给出一组数据：我国每年的农林废弃物高达7亿吨，可有效利用的有3.5亿吨，折合标煤1.8亿吨。生物质是天然具有“零碳”属性的碳资源，如果在生物质利用过程中增加碳捕集单元，将产生的二氧化碳捕集后注入地下，那么生物质可实现“负碳”，所减排的二氧化碳可通过碳汇交易获得额外的收入。在全球大力鼓励碳减排的大背景下，生物质气化合成化学品产业将迎来巨大的发展空间。

图为费托合成催化剂生产车间

　　“生物质的利用与煤炭类似，需要先经过气化炉制成一氧化碳和氢气，经净化变换过程调节氢碳比例，得到满足要求的合成气，再经费托合成过程制得液体燃料和化学品。我国2020年原油进口量达5.4亿吨，占总消费量的70%，天然气进口量超过一亿吨，占总消费量的80%以上。在能源领域，哪怕生物质只替代5%，也是千亿级的市场。”高志斗说。

　　谈到焦炉气制甲醇，高志斗指出，我国现年产焦炭4.5亿吨，年产生焦炉煤气约1200亿~1500亿立方米，主要用于制甲醇、化肥、发电和制氢领域。其中，焦炉气制甲醇产能超过1000万吨/年，这部分产能基本是由规模为10万~30万吨/年中小型甲醇厂构成。焦炉气制甲醇装置的改造，与化肥厂单醇装置的改造类似，仅需要改造核心的反应器和催化剂即可，是投入小、收益大的项目，经济效益显著。

　　我国兰炭资源也十分丰富，利用好这部分碳资源，将大大提升其经济价值。据高志斗介绍，我国兰炭产地主要集中在陕西的府谷、神木和新疆的哈密、吐鲁番地区。2019年，全国兰炭总产量约1.2亿吨，陕西和新疆兰炭总产量合计占比90%。兰炭是利用侏罗纪煤干馏而成，生产过程与炼焦类似，但不需配煤。由于煤种的原因，兰炭用煤含挥发分含量较高，一般达到50%左右，因此兰炭的生产过程中会产生大量的煤焦油和兰炭气(荒煤气)。通常情况下，兰炭会配套焦油加氢装置，利用部分兰炭气制氢为焦油加氢提供原料，但由于煤中挥发分比例太大，仍富裕约50%~60%的兰炭气。这部分兰炭气主要用来燃烧发电，但经济效益很差。如果能利用费托合成技术生产液体燃料和化学品，将会大大提高其经济价值。

图为费托合成精细化学品中试产品费托蜡、液蜡。

　　此外，城市生活垃圾、市政污泥等都富含有机物，这部分碳资源可先气化再经过费托合成工艺转化为液体燃料和化学品，既可解决城市垃圾的处理问题，同时又能获取垃圾处理费和免费原料，且所得产品按市场价出售获得收入。同时，该工艺路径也符合我国环保产业和新能源政策，属于国家优先鼓励发展的新兴产业。目前，国内在这方面刚刚兴起，发展空间巨大。

　　高志斗表示，费托合成技术作为碳资源利用的一种重要手段，可以在改变产品结构、提高经济效益方面发挥重要作用，尤其是在环保政策日趋严格、碳减排日益受到重视的今天，费托合成技术将有更加广阔的发挥空间。

企业名片

　　江苏铭朗环境科技有限公司坐落于江苏省连云港市自贸区，注册资金5000万元，拥有江苏铭朗装备制造有限公司、铭朗环境科技(山西)有限公司两家分公司，是国家高新技术企业，也是国家“十二五”期间化工行业“最具创新力”企业，2016~2020年连续5年被评为中国石油和化工企业公民楷模榜“最具社会责任企业”。

　　近年来，铭朗公司先后获得江苏省优秀企业、江苏省质量诚信AAA级企业、江苏省科技创新十佳企业、江苏省环保设备十大品牌企业等荣誉称号，拥有国家发明专利、实用新型专利共25项，企业专有技术8项。其中，新一代湿式氧化法脱硫，脱硫废液及硫膏制酸技术、焦炉上升管无热煤回收低中高压蒸汽技术、干熄焦(地面除尘站)放散气移动床脱硫除尘技术、新型烟气固定床脱硫脱硝技术、费-托合成油技术等都是目前国内最先进的高新技术，为化工行业发展添砖加瓦，支撑行业高效、低碳、绿色发展。