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大型合成氨生产及技术进步综述第二十二届全国大型合成氨装置技术年会2015年11月南京1全球合成氨生产2国内合成氨生产3合成氨技术进步4问题与讨论5本届年会小结1全球合成氨生产•生产能力•生产总量•合成氨贸易量•氮素供应与需求平衡•合成氨原料结构1.1合成氨生产能力据IFA2015年全球产能调查报告2014年2.15亿吨、2015年2.23亿吨，2010年-2015年实际新增产3100万吨，我国贡献率约30%。预计从2014年到2019年将增长到2.50亿吨，新增产能3500万吨，全球合成氨产能将增长16%，年均增长700万吨。同比上年度调查结果增速放缓。150.0160.0170.0180.0190.0200.0210.0220.0230.0240.0250.0260.02010201120122013201420152016201720182019产能年份2010-2019年全球合成氨产能（Mt）全球产能增长变化主要为：从地区分布，主要四个地区将会贡献2014至2019阶段全球产能增量的80%，北美、东欧中亚、东亚和西亚产能增速快，产能增量加大。东亚高于30%(中国、印尼和马来西亚)，南亚不足4%（印度项目推迟），北美13%（美国页岩气、闲置装置启动或扩产），东欧、中亚20%（俄罗斯、土库曼斯坦和阿塞拜疆新产能），非洲、拉美、大洋洲产能增量下降新增合成氨产能多数与下游尿素单元关联，约16%无关联1.2合成氨生产总量2013年1.754亿吨，同比增长0.54%，2014年略有下滑，为1.744亿吨2014年全球合成氨工业开工率为80％，同比降低3%美国合成氨行业开工率平均为铭牌产能的95%，国内产量贡献了三分之二我国合成氨工业的平均开工率达产能的80%，煤头开工率要高于气头装置2014年当年实际产量与2010年相比增量为1700万吨15015215415615816016216416616817017217417620102011201220132014产量年份2010-2014年全球合成氨产量（Mt）1.3合成氨贸易量及利用2014年全球合成氨贸易量为1830万吨，约占总产量的10.5%，同比略有降低，其中海运贸易量的1600万吨，较2013年增长了2%，占全球合成氨贸易量85%，余下的15%属于内陆贸易，包括欧洲内部以及北美内部。103050709011013015017020102011201220132014贸易量（Mt）年份2010-2014年全球合成氨贸易量（Mt）产量贸易量海运贸易量1.4全球氮素供应与需求平衡2014年氮素产能1.773亿吨，可供量1.535亿吨，需求1.447亿吨(非肥料需求约21%）2015年氮素产能1.839亿吨,可供量1.538亿吨，需求1.438亿吨(非肥料需求约21.7%）2014-2015年过剩占预期供应5.7%-6.5%•2015-2019年间新产能产量提升速度变慢，全球潜在氮素供应每年增长2.6%，过剩量将超过10%0.050.0100.0150.0200.02010201120122013201420152016201720182019氮素量（MtN）年份全球氮素供需平衡趋势（MtN）平衡总需求总供应产能1.5合成氨原料结构2015年，天然气原料占全球合成氨产能的68%，煤炭和石油焦占29%，其他原料为3%预期今后五年合成氨原料结构基本维持现状，全球仍以天然气为主。新建合成氨装置天然气原料占80%，煤炭原料20%，主要为中国和其他亚洲国家（越南、印度和澳大利亚等），中国贡献了煤头合成氨产能的96%。0102030405060708020102012201520172019比例%年份不同原料结构占氨产能比例（%）天然气煤炭+石油焦其它2国内合成氨生产•生产能力•生产总量•装置规模•合成氨原料结构•生产运行2.1生产能力/产量国内合成氨产能快速增长据氮肥工业协会最新统计，我国目前共有合成氨生产企业398个，生产能力达到7417万吨，总能力超过十二五规划产能。与十一五相比，产能净增了13%。合成氨产能尚未全部得到发挥2013年合成氨产量6197.7万吨，同比增长3.1％，产能利用率83%2014年合成氨产量6052.6万吨，同比减少2.34％，产能利用率81.6%。2015年1-9月份合成氨产量4583.0万吨，同比略有增加约1.1%，产能利用率约为82%。2.2大型装置产能（单套规模30万吨以上）上届年大型合成氨装置产能（统计截止2012年底）已投产运行的大型合成氨装置为50套，产能达到1660万吨，占全国产能23.8%以上，51.9%以天然气为原料，48.1%以煤为原料。其中新增8套装置，形成产能270万吨•以天然气为原料1套，新疆宜化化工有限公司30万吨•以煤为原料7套，呼伦贝尔云天化金新化工50万吨，奎屯锦疆化工有限公司40万吨，内蒙赤峰化工、贵州金赤化工、鲁西化工、山东瑞星化工公司、新疆兖矿均为30万吨/年合成氨装置本届年大型合成氨装置产能（统计截止2014年底）已投产67套，形成生产能力约为2405万吨，占全国产能32.4%以上，37.9%以天然气为原料，62.1%以煤为原料。其中新增17套，形成产能745万吨•以天然气为原料1套，鄂尔多斯化工集团50万吨•以煤为原料16套，安徽六国化工、中盐安徽红四方、内蒙古天润化肥、陕西奥维乾元化工、河南昊华骏化（驻马店）、安徽泉胜均为30万吨，湖北宜化新疆天运化工、山西天泽、河北东光化工、宁夏捷美丰友化工有限公司均为40万吨，陕西陕化和河南晋开化工均为60万吨，河南安阳盈德化工、河南心连心化肥、内蒙古博大实地化工均为45万吨，中煤能源化工100万吨目前已转产或停产的合成氨装置•中石化金陵、镇海、安庆转为制氢，九江、齐鲁达州、湖北•2014年部分以天然气为原料的装置暂停：川化（5月），宁化2，兰化2.3企业合成氨生产规模装置规模已逐渐长大以企业合成氨生产总体规模统计，2014年共有合成氨企业398家•大于30万吨的大型企业有91家，增加了17家，占总产能的59.96%；•中型企业（8＜规模＜30)178家，增加了29家,占总产能32.93%；•小型企业（规模≤8）129家，减少120家，占总产能7.12%。与十一五相比，企业集中度提高了18.6%。010203040≥50≥30≥18＞8≤8比例%装置规模合成氨规模占总产量比例%201020112012201320142.4原料结构2014年我国以煤、天然气、焦炉气为原料的合成氨产量比例分别为77.3%、21.4%、1.3%与十一五相比,分别+1.08%、-0.46%、+0.66%和油-1.28%与十一五相比,大型合成装置的原料结构中，煤原料提高了14%。0204060801002008200920102011201220132014比例%年份不同原料结构占产量比例(%)天然气煤炭其它2.5大型合成氨生产运行名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1重庆建峰化工股份有限公司（一套化肥）10371902海洋石油富岛有限公司1064513中国石油塔里木油田分公司1077177合成氨综合能耗氮肥工业协会公布的耗能产品能效领跑者标杆企业以天然气为原料的合成氨生产企业•2012年度•2014年度名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1重庆建峰工业集团有限公司1010782四川天华股份有限公司1026693中海石油化学股份有限公司103323名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1山东华鲁恒升集团有限公司13813702灵谷化工有限公司14413733陕西渭河重化工有限责任公司1466410名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1山东华鲁恒升化工股份有限公司14065772江苏灵谷化工有限公司14843193安徽淮化集团有限公司1604196以烟煤（包括褐煤）为原料的合成氨生产企业2012年度2014年度2014年度以优质无烟块煤为原料的合成氨生产企业名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1河南心连心化肥有限公司108210722山西天泽煤化工集团股份公司110012373山东联盟化工股份有限公司11671000名次企业名称吨氨综合能耗（千克标准煤）吨氨电耗（千瓦时）1河南骏化发展股份有限公司121012902智胜化工股份有限公司122913393湖北宜化化工股份有限公司12741433以非优质无烟块煤（型煤）为原料的合成氨生产企业以烟煤（包括褐煤）为原料的甲醇生产企业名次企业名称吨甲醇综合能耗（千克标准煤）吨甲醇电耗（千瓦时）1山西建滔潞宝化工有限责任公司12665862临涣焦化股份有限公司1365603神华乌海能源有限责任公司西来峰煤化工分公司甲醇厂1492778名次企业名称吨甲醇综合能耗（千克标准煤）吨甲醇电耗（千瓦时）1四川泸天化绿源醇业有限公司1112772中海石油建滔化工有限公司1139293内蒙古博源联合化工有限公司1234625名次企业名称吨甲醇综合能耗（千克标准煤）吨甲醇电耗（千瓦时）1安徽晋煤中能化工股份有限公司14173032安徽昊源化工集团有限公司14244053山东华鲁恒升集团有限公司1525317以天然气为原料的甲醇生产企业以焦炉煤气为原料的甲醇生产企业大型合成氨平均综合能耗变化不大•天然气蒸汽转化工艺耗能最低27.30GJ/t.NH3，煤气化工艺综合能耗逐年降低，最低在42.23GJ/t.NH3。2014年平均合成氨综合能耗GJ/t·NH3项目平均值最低最高气头传统流程9套装置35.60川化/32.62辽化/39.48气头节能流程8套装置30.45中海化学（2）/27.30中原大化/38.23渣油改气3套装置43.53乌石化（1）/37.98天野/48.86煤7套装置49.59江苏灵谷/42.23安庆/62.532014年合成氨装置最长运转（d、企业）装置运转率•总体运转率较上年度有所降低•煤头装置灵古年平均运转率93%，其他在80%以上。•天然气头装置川化5月以后停产，兰化、宁化（2）停产；大庆、辽河、锦天化等装置运转率达到95%以上外，部分企业受原料、市场影响，运转率仅有40%~70%。项目平均运转率%累计天数最长（企业/d）最长连续运转天数（A级）（企业/d）最长连续运转天数（B级）（企业/d）气头传统流程8套装置77.32大庆石化/363.19云天化/326云天化/327.83气头节能流程8套装置78.66中海化学（2）/356.6建峰（1）/338.84建峰（1）/338.84渣油改气3套装置75.70宁化（1）/358.63天野/151.81天野/202.29煤6套装置81.27江苏灵谷/342巴陵/223.90巴陵/223.90装置负荷率2014年合成氨装置年负荷率（%）项目平均值最高最低气头传统流程8套装置90.59阿克苏华锦/116.55赤天化/62.72气头节能流程8套装置94.38建峰（1）/98.74川天华/91.89渣油改气3套装置72.21天野/91.37乌石化（1）/44.41煤6套装置87.81江苏灵谷/107.27湖北/68.27•总体上装置的平均负荷率较上年度有所降低，单套装置运转期均已高负荷控制。•煤头装置灵古平均负荷107%，其他在85%以上。•天然气头装置阿克苏华锦、建峰、辽河、锦天化、大庆、云天化、中原、中海化学海南2套90以上。3合成氨技术进步（1）合成氨原料多元化实现烟煤、褐煤等低阶煤的有效利用焦炉气（2）成套技术创新，提升总体技术水平先进的水煤浆、粉煤、碎煤加压气化技术在合成氨生产中成功、成熟应用，提升了煤基合成氨生产水平•引进技术的消化和技术攻关•自主新型煤气化技术及相关技术装备的水平不断突破和成熟化---实现设备结构改进创新，提高设备运行周期和安全性---实现工艺优化，提高碳转化率和合成气质量---