碳达峰碳中和控制指引黄磷行业.docx

黄磷行业节能降碳改造升级实施指南解读严格能效约束创新驱动黄磷行业高质量发展中国无机盐工业协会2023年2月背号r为推动重点工业领域节能降碳和绿色转型，坚决遏制全国“两高”项目盲目发展，确保如期实现碳达峰目标，国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局联合印发了关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见（以下简称意见），明确了通过能效约束，推动钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成豆、电石等重点行业节能降碳和绿色低碳转型的总体要求.主要目标.雷点任务和保障措施.根据意见发布了高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）.近日，为推动各有关方面科学做好重点领域节能降碳改造升级，发布了高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2023年版），黄磷行业做为高耗能产品，列入其中.黄磷行业节能降碳改造升级实施指南的发布，紧抓黄磷行业突出能耗问题，突出行业耦合、创新驱动，以加强前沿技术开发应用和加快成熟工艺普及推广为工作重点，培育标杆示范企业，有序推动改造升级，对于推动行业能效水平全面提升，提高我国黄磷行业整体发展水平，促进产业高端发展具有重要意义.黄磷黄磷生产工艺电炉法工艺是目前唯一的规模化黄磷生产技术每生产一吨电炉法黄磷,耗电13000-15000KWh,产生尾气2500-3000m3其中含CO75%90%,含有磷、磕、珅、箱等元素的各种化合物杂质黄磷尾气既是潜在优质炭资源、高品质二次能源.又是典型有毒有害工业废气黄磷尾气的主要成分黄磷行业概况黄磷是重要的无机化工基础原料，涉及国民经济中16个领域，60多个部门 我国是世界最大黄磷生产国 生产、消费世界第一 产能145万吨，占世界80%以上伙或61碎矿组分浓度组分浓度PH3400-9000COS20-5000P4300-700H2S800-6000HF300-500CS215-80AsH370-80HCN200-1600粉尘600000黄磷尾气其他组分（mgm3） 2023年产量65万吨黄磷的绿色生产技术路线图三.指南中相关技术介绍 根据高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版），黄磷能效标杆水平为2300千克标准煤/吨，基准水平2800千克标准煤/吨. 截至2023年底，我国黄磷行业能效优于标杆水平的产能约占5%,能效低于基准水平的产能约占30%. 实施指南选择黄磷作为重点行业，既抓住了磷化工产业链上的重点能耗产品，又针对黄磷行业用能存在原料品位低导致电耗升高、尾气综合利用不足、热能利用不充分等主要问题提出了前沿技术开发应用和成熟工艺普及推广的重点工作方向，体现了政策制定的针对性、科学性.1 .绿色工艺技术一中低品位磷矿或粉矿富化烧结（球团）工艺：原料预处理：针对不同磷矿分别采取富硅或贫硅措施，并除去含铁化合物，以获得适硅、低铁的磷矿粉.通过城烧或正浮选（或反浮选）进行第一次富化PzOs后，添加拈结剂制备成球团，并在1801200°C的温度下干燥、固结进行第二次富化P25.特点：20%25%的中低品位磷丁，或高品位磷旷粉；泥磷渣（包括干法除尘的粉尘，锅漕等）100%回收循环利用；球团抗压强度280kgcm2;热源为黄磷尾气；实现了SiF4的回收利用；DCS控制.应用效果.中低品位磷矿富化成球，具有突出的节能减排效果和经济效益：同样的黄磷电炉，其产能从低品位块矿的23000吨，可提升至33745吨，提升46.7%,规模效益大幅度提升。以五氧化二磷计的磷矿入炉综合品位从19%左右提升到26%左右，电炉电耗2000-3000千瓦时/吨，渣排放量降低2-3吨，吨黄磷尾气排放量700-1000r3,黄磷单位成本可降低5%以上.二.球团消耗黄磷尾气40%左右。.目前我国磷矿品位呈下降趋势，中低品位磷矿富化成球生产黄磷是行业发展的必然趋势。主要功能泥磷渣璘蒸气1.绿色工艺技术干法除尘及连续磷泥处理 高温过渡粉尘. 反吹系统. 防结露、防焦油系统. 排灰系统 安全自动控制系统.1绿色工艺技术泥磷连续回收技术1、泥磷贮槽，2、卧式螺旋用心机，3、自洁式双螺杆蒸磷机，4、渣贮槽,5、螺杆输送机，6、黄磷贮燧；应用效果 磷泥量大幅度减少：只有原工艺的10%左右，磷泥的困扰基本解决。 污水治理不再难：由于采用无水收磷系统，只有黄磷精制工段有少量漂洗污水产生，仅有原工艺的1020%左右，避免了污水池大量烟气产生和减少了污水处理量。 一定程度降低尾气净化成本：由于尾气中尘大幅度下降、磷含量有一定程度下降，可以在一定程度上降低尾气的净化成本。渣热可以部分回收利用，渣热产生的蒸汽可带来较为可观的收益。1绿色工艺技术黄磷尾气净化技术根据用途构建黄磷尾气净化单元通过多种净化单元灵活组合满足不同净化深度要求化工原料气材料制备燃气成熟技术普通锅炉燃气黄磷尾气电厂锅炉燃气基精多杂质低温彳综合电耗下降了20-30乐诚吸收-液相催化氧化檄高附加值化工产品深度净化后尾气中硝硫碑京含低于0.1mgm3;万元GDP一次能源消费下降了20-30%;硫丸精应用 在云贵川等黄磷产能大省全面推广 已建成黄磷尾气净化装置33套 黄磷净化生产技术和装置出口国外在建及拟建装置黄磷产能占全国19.1%采用新型高绝热材料替代传统电炉体上使用的耐火砖等传统保温材料，高绝热材料热导率是传统材料的30%,可以有效减少炉体热损失，降低黄磷生产过程电炉电耗。3 .余热余压利用一一黄磷尾气燃烧产生蒸汽及发电,具有高温辐射吸收功能的膜式水冷壁炉膛+对流过热蒸汽段管束+对流饱和蒸汽段高效黄磷尾气燃气锅炉原理示意图4 .研发攻关技术一一“磷煤耦合创新的中低品位磷矿利用黄磷生产过程需要高温还原，采用电力等清洁能源为原料；而煤年化过程采用一次煤炭能源，煤气化炉温度能够满足黄磷还原温度，可以用于黄磷生产.实施指南中提出加强前沿技术开发，重点推动航天迈未(MWAY)炉法磷酸(黄磷)技术中试，对还原反应炉、燃烧器等关键技术装备进行工业化验证，提高中低品位磷矿资源利用率，通过磷-煤联产加快产业创新升级，使得煤气化过程和黄磷生产耦合发展，该技术的成功将改变现有磷化工技术现状，带动煤化工和磷化工产业协同升级，在推进节能降碳的情况下，可望取得较好的经济效益.航天迈未（MWAY）炉法磷酸（黄磷）中试装置，工艺系统共分为7个单元，分别是原料制备及输送单元、供气单元、热风单元、反应炉单元、磷回收单元、净化单元及控制单元。突出系统集成加快成熟技术推广实施指南结合我国磷矿资源"丰而不富"资源禀赋，通过推广球团烧结技术，提升入炉品位；由于黄磷尾气富含CO,通过推广尾气净化技术，减少CO生产的能耗，满足化工产品生产的需要；以及通过加大副产物回收利用,能量系统优化，余热余压利用等节能降碳技术的推广，使得黄磷生产过程从原料、生产过程、三废利用、余热余压利用等全过程提升了节能水平，降低了二氧化碳排放；通过节能降碳技术系统集成应用，打造行业标杆企业，带动全行业企业的节能降耗，推动黄磷行业绿色低碳发展进程。目标实施指南充分立足黄磷行业发展实际，坚持系统观念，细化工作要求，通过加强前沿技术开发应用，加快普及推广成熟技术，可以形成一批可借鉴、可复制、可推广的节能典型企业。通过及时进行宣传推介，加大财政金融支持力度,加强配套监督管理机制，稳步推进企业能耗和碳排放核算、报告、核查和评价工作等。在确保磷化工产业链供应链稳定的情况下，至U2025年，黄磷行业能效标杆水平以上产能比例达到30%,基准值以下的产能清零.