6月30日，河北阳煤正元化工集团有限公司宣布，由该公司自主开发的具有完全知识产权的ZY型等温变换技术，已在沧州正元化肥有限公司“60-80”（即年产60万吨合成氨、80万吨尿素）项目成功应用超过2年，并通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。专家一致认为，该技术工业运行指标优异，稳定可靠，达到国际先进水平，标志着我国大型等温变换技术取得重大突破。
经业内专家对合成氨等温变换装置进行72小时连续运行考核，结果表明：该装置的国产化率达100%，合成氨产量达到平均2186.3吨/天，在汽气比为0.52的条件下，等温变换出口CO含量为6.95%，等温变换炉压降为0.018MPa，各项指标达到或优于设计要求。
据了解，正元公司“60-80”大型合成氨项目气化工序采用航天炉煤气化工艺，干基粗煤气中CO含量大于65%，绝热变换炉在CO含量高、水气比高的情况下发生变换反应，炉温很难控制，极易“飞温”。如果反应的同时能将反应热通过某种方式移走，就能解决床层温度高的问题，等温变换炉内置换热管能及时移走反应热，成为解决此问题的适宜方案。
据介绍，该技术是利用正元公司自有的“一种水管型反应器”专利技术，结合在固定床常压气化变换系统的使用经验，自主研发的大型等温变换技术。为了更好调节催化剂床层温度，床层移热装置采用了非均匀布管，使反应温度更加接近最佳温度曲线，这样可增加反应速率，提高转化率，节省催化剂用量，最大程度回收热量。同时，该公司还开发了多汽包专利技术，反应器布有至少两层管束组，分别连接各自的汽包。通过汽包副产不同压力的水蒸气控制循环水的饱和温度，使等温变换炉的终端反应温度进一步降低，以适应深度变换和缩短变换流程的需要。
阳煤正元公司副董事长、该项目总负责人刘金成告诉记者，该项目应用于目前国内已投运的最大合成氨装置，是CO含量超过65%的等温变换工艺首套装置。等温变换炉设备直径4000mm，设计压力4.2MPa，其连续运行情况基本达到了预期效果，解决了绝热床层触媒层超温的问题，出口CO含量低，变换气出口温度低。等温变换炉、等温变换炉催化剂框采用轴径向结构，分气流道和集气流道采用“π”型结构，气体分布均匀；内件的换热管为小弧形管板结构，换热管长度一致；采用中心可抽出的方式，方便自卸触媒。
另外，等温变换炉内件采用弧形换热管束组合式结构，无大型管板及法兰，催化剂装填均匀；换热管长度一致，加工难度小，设备造价低，易于大型化和模块化；外筒顶部设置小型法兰孔，便于内件组装检修；内件底部采用软连接，易于卸出触媒。
与传统绝热变换工艺相比，该技术流程简单，操作方便，可低压、低负荷接气，开车时间大幅缩短，且设备及管道操作温度低，耗电量降低，降低了生产成本；高温设备和管道大幅度减少，合成氨装置的安全性能大幅度提高。经过计算，采用该等温变换工艺后，高品位蒸汽增加约16.4t/h，并且节省压缩功耗约333.3kW/h，相当于氨产量增加约4kW/t，全年运行带来的直接经济效益1026万元，长周期运行带来的年间接经济效益237.6万元。（记者姜小毛）
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