由天脊集團自主完成的攻關(guān)成果——大型碎煤加壓氣化制合成氨增產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與集成應(yīng)用，不久前榮獲中國石化聯(lián)合會2011年科技進步一等獎。天脊集團開發(fā)的這項成果開創(chuàng)了國內(nèi)外大型煤制合成氨一次性成功擴產(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。

　　天脊煤化工集團是我國最早引進以煤為原料、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)計產(chǎn)能為30萬噸，于上世紀80年代從德國成套引進，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，原裝置工藝技術(shù)已顯落后，能耗高，“三廢”沒有得到有效治理，運行可靠性差，裝置生產(chǎn)能力無法滿足企業(yè)發(fā)展對合成氨的需求，液氨缺口每年達到15萬噸左右。為此，天脊集團決定在洋裝置上實施外科手術(shù)式的改造，這一舉動當時引起國內(nèi)外專家的極大關(guān)注。

　　針對碎煤加壓煤氣化存在的問題，工程技術(shù)人員從優(yōu)化工藝操作、改進材料材質(zhì)、強化運行維護等多方面進行技術(shù)攻關(guān)，最終實現(xiàn)了單爐產(chǎn)氣量提高10%以上、四爐并運率超過95%的目標。針對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。要實現(xiàn)裝置增產(chǎn)節(jié)能目標，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)人員開發(fā)了尾氣循環(huán)補冷技術(shù)，巧妙地規(guī)避了改造液氮洗設(shè)備的技術(shù)風險，簡便易行，節(jié)約了投資，在降低系統(tǒng)能耗的同時，實現(xiàn)了系統(tǒng)冷量平衡和正常運行。針對原裝置設(shè)計理念和工藝技術(shù)相對落后，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，并對相應(yīng)的工藝流程進行了重新調(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，是公認的世界難題，也是魯奇、薩索爾等國內(nèi)外煤化工公司一直研究探索的課題。天脊工程技術(shù)人員通過對煤氣水處理流程進行創(chuàng)新再造，提高了對煤氣水中固體雜質(zhì)、焦油、輕油的分離效率，降低了對后續(xù)系統(tǒng)的影響。他們開發(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，國內(nèi)外沒有現(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，實現(xiàn)了達標排放。

　　經(jīng)過科研人員的持續(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)我國相對富煤、缺油、少氣的能源結(jié)構(gòu)特點，促進現(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)等成果已在國內(nèi)多個煤化工項目中推廣。