日前,国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、住房城乡建设部、国务院国资委、国家能源局等部门遴选编制了《绿色技术推广目录(2024年版》,催化中心团队技术《安全高效低能耗“铁钌接力催化”氨合成成套技术》入选了该目录。
该技术通过一步法石墨化碳载体高效制备新工艺,获得在氢气气氛保持稳定的大比表面积石墨化碳载体;基于石墨化碳载体,利用新型钌络合物为前驱体、以稀土和钡基化合物为助剂制备钌载量低的高性能钌催化剂;通过废钌催化剂高效回收工艺,实现催化剂中金属钌的高效循环利用,降低催化剂全生命周期成本;基于自卸式氨合成塔反应器,采用“两铁串两钌接力催化”的催化剂填装方式,配合氨冷却分离及余热利用技术,实现在低温、低压、宽氢氮比和高惰性气体含量条件下高效、稳定合成氨。实现了在低温(≤430℃)、低压(≤12MPa)和高惰气含量(≥14.9%)条件下,实现氨净值≥14.5vol%,钌催化剂使用寿命≥6年,钌回收率≥95%。
该技术在江苏宿迁禾友化工20万吨级低温低压合成氨工业装置应用,较同类传统铁基合成氨装置降低约0.2吨标准煤,年减排约6万吨二氧化碳、300吨二氧化硫和250吨氮氧化物;在黑龙江七台河勃盛清洁能源30万吨级合成氨工业装置应用,较同类装置年减排约20万吨二氧化碳、700吨二氧化硫和600吨氮氧化物;两个项目均实现了稳定运行和节能降碳,为国家“双碳”目标实现做出了贡献。