由天脊集團(tuán)自主完成的攻關(guān)成果——大型碎煤加壓氣化制合成氨增產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與集成應(yīng)用，不久前榮獲中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)2011年科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。天脊集團(tuán)開(kāi)發(fā)的這項(xiàng)成果開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)外大型煤制合成氨一次性成功擴(kuò)產(chǎn)50%的先例，并且裝置能耗下降了23%，創(chuàng)造了世界煤制氨領(lǐng)域的奇跡。

　　天脊煤化工集團(tuán)是我國(guó)最早引進(jìn)以煤為原料、采用現(xiàn)代煤氣化技術(shù)生產(chǎn)合成氨的企業(yè)。裝置原設(shè)計(jì)產(chǎn)能為30萬(wàn)噸，于上世紀(jì)80年代從德國(guó)成套引進(jìn)，采用魯奇碎煤加壓氣化、耐硫變換、低溫甲醇洗、液氮洗、甲烷轉(zhuǎn)化及托普索氨合成等工藝技術(shù)。20多年來(lái)，原裝置工藝技術(shù)已顯落后，能耗高，“三廢”沒(méi)有得到有效治理，運(yùn)行可靠性差，裝置生產(chǎn)能力無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展對(duì)合成氨的需求，液氨缺口每年達(dá)到15萬(wàn)噸左右。為此，天脊集團(tuán)決定在洋裝置上實(shí)施外科手術(shù)式的改造，這一舉動(dòng)當(dāng)時(shí)引起國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的極大關(guān)注。

　　針對(duì)碎煤加壓煤氣化存在的問(wèn)題，工程技術(shù)人員從優(yōu)化工藝操作、改進(jìn)材料材質(zhì)、強(qiáng)化運(yùn)行維護(hù)等多方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)了單爐產(chǎn)氣量提高10%以上、四爐并運(yùn)率超過(guò)95%的目標(biāo)。針對(duì)原裝置采用的低溫甲醇洗和液氮洗聯(lián)合凈化工藝，工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)應(yīng)用了變壓吸附脫碳提氫新工藝，與原低溫甲醇洗、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化裝置有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)新了大型煤制合成氨工藝流程配置。

　　原變換裝置變換率低，是系統(tǒng)能耗較高的主要原因之一。要實(shí)現(xiàn)裝置增產(chǎn)節(jié)能目標(biāo)，必須大幅提高變換率，但變換率提高后，打破了原裝置的冷量平衡。天脊技術(shù)人員開(kāi)發(fā)了尾氣循環(huán)補(bǔ)冷技術(shù)，巧妙地規(guī)避了改造液氮洗設(shè)備的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)便易行，節(jié)約了投資，在降低系統(tǒng)能耗的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)冷量平衡和正常運(yùn)行。針對(duì)原裝置設(shè)計(jì)理念和工藝技術(shù)相對(duì)落后，許多關(guān)鍵設(shè)備反應(yīng)效率低、處理能力差、能耗高的問(wèn)題，技術(shù)人員將大量老式陳舊內(nèi)件改為高效節(jié)能內(nèi)件，并對(duì)相應(yīng)的工藝流程進(jìn)行了重新調(diào)整配置，提高了反應(yīng)效率和處理能力，降低了系統(tǒng)能耗。

　　碎煤加壓氣化產(chǎn)生的煤氣水如何徹底處理，是公認(rèn)的世界難題，也是魯奇、薩索爾等國(guó)內(nèi)外煤化工公司一直研究探索的課題。天脊工程技術(shù)人員通過(guò)對(duì)煤氣水處理流程進(jìn)行創(chuàng)新再造，提高了對(duì)煤氣水中固體雜質(zhì)、焦油、輕油的分離效率，降低了對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的影響。他們開(kāi)發(fā)了煤氣水中壓汽提技術(shù)和煤氣水逆流洗滌新工藝，新增了膜生化處理和反滲透處理裝置，使煤氣水得到深度處理和循環(huán)利用。另外，天脊合成氨產(chǎn)生的含硫尾氣比較特殊，是高二氧化碳、低硫化氫氣體，氣量大、壓力低，國(guó)內(nèi)外沒(méi)有現(xiàn)成的處理技術(shù)。為此，天脊工程技術(shù)人員利用超重力技術(shù)，使硫化氫廢氣得到有效治理，實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。

　　經(jīng)過(guò)科研人員的持續(xù)攻關(guān)，天脊合成氨增產(chǎn)節(jié)能改造技術(shù)的開(kāi)發(fā)與集成應(yīng)用不僅使合成氨這一傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)水平得以提升，使碎煤加壓氣化成為最成熟可靠的煤氣化技術(shù)之一，而且還能適應(yīng)我國(guó)相對(duì)富煤、缺油、少氣的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，促進(jìn)現(xiàn)代新型煤化工的發(fā)展。目前，天脊的碎煤加壓氣化、煤氣水綜合處理，吸附凈化與吸收凈化相集成技術(shù)等成果已在國(guó)內(nèi)多個(gè)煤化工項(xiàng)目中推廣。