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合成氨工業的發展支撐了農業化肥需求，但其環境污染問題也必須加以重視。圖為中石化某化肥廠包裝車間。

7月1日起，《合成氨工業水污染物排放標準》(GB13458—2013)開始實施，取代原有的GB13458—2001版標準。由于排放限值加嚴，很多企業的廢水處理設施面臨升級改造，一些規模小、污染物排放量大的企業面臨被淘汰的命運。對于亟須淘汰落后產能，以實現集約化、大型化發展的合成氨工業來說，新標準的實施將有效促進這一進程，并帶動相關污染防治技術的開發使用。

　　日前，在2013年度國家環保標準項目管理培訓班上，環境保護部環境標準研究所的周羽化介紹了我國合成氨工業的特點、這一標準的修訂情況以及標準實施可能帶來的環境效益。

　　脆弱的世界第一

　　行業仍以中小企業為主，生產規模和生產工藝都與先進水平有很大差距。規劃到2015年，氮肥企業數量減少30％

　　雖然我國合成氨產量已經躍居世界第一位，但在生產規模和生產工藝上都與其他國家存在很大差距。根據最新的《氮肥行業產業結構調整指導意見》(征求意見稿)，我國氮肥行業在企業數量、規模上要進一步朝集約化、大型化方向發展，規劃到2015年，氮肥企業數量減少30％，建成20個具有核心競爭力的大型氮肥企業集團。

　　我國合成氨工業的發展歷史伴隨著農業發展史。新中國成立之初，為了滿足農業發展的迫切需求，我國從上世紀60年代開始在云南、上海、衢州、廣州等地先后建設了20多座中型氨廠。經過多年發展，我國合成氨工業已經成為具有一定規模、生產配置相對完善的重要化工行業。2011年，全國合成氨產量超過5300萬噸，氮肥產量超過4100萬噸(折純氮)，均約占世界總產量的1/3。

　　據周羽化介紹，近年來，我國氮肥產量的年均增長速度一直保持在10％以上，而合成氨產量的平均增速為5.31％，年均增長217.9萬噸。但是，由于產能增長速度高于需求增長速度，國內合成氨產能過剩情況日益突出，截至2009年，我國尿素產能過剩1000多萬噸。

　　根據《化肥工業“十二五”規劃》中的數據，我國現有合成氨企業472家，平均規模僅14萬噸，小于8萬噸的企業仍有249家。

　　具體來看，在我國現有合成氨生產企業中，單廠產量大于18萬噸的企業數量約占24％，產量占全國總產量的65％；小于18萬噸的企業數量約占76％，產量占全國總產量的35％。可見，我國的合成氨工業仍以中小型企業為主，但產能產量主要集中在大型企業中，而中小型企業的技術相對落后，能耗高、污染大。

　　資料顯示，國際上一個現代合成氨廠的生產規模約為30萬噸~60萬噸/年，新建企業的設計產能約為66萬噸/年。

　　環保壓力有多大？

　　我國以煤制氨為主，能耗、排污量大；廢水中氨氮污染問題突出　　隨著我國合成氨工業的快速發展，其帶來的環境問題也日益顯現。與其他國家約80％的企業采用天然氣為原料制氨不同，煤制氨在我國仍占主要地位，以煤為原料的合成氨生產企業數量約占84％，其合成氨產量占全國總產量的76％；以天然氣為原料的合成氨生產企業數量約占16％，其合成氨產量占全國總產量的22％。但是，煤制氨的能耗和排污量要比以天然氣為原料制氨的企業高。

合成氨工業是我國污染防治的重點行業之一，其廢水中氨氮的污染問題尤為突出。據統計，2010年我國合成氨工業的氨氮排放量約占全國工業行業總排放量的26％，COD排放量約占全國工業總排放量的4％，廢水排放量約占全國工業總排放量的7％

目前，我國合成氨企業的排污狀況相差較大，以天然氣和水煤漿為原料制氨企業的排污狀況較好；因工藝路線不同，以無煙塊煤為原料制氨的企業噸氨廢水排放量為5-50噸。有的企業生產工藝相對落后，仍然采用稀氨水脫硫、銅洗變換等工藝，沒有污水終端處理設施等，導致其排污量較大，甚至有個別企業出現超標排放的情況。而有的企業采用了先進的清潔生產工藝，并在企業排污口前設置了污水終端處理設施，有效削減了氨氮和其他污染物的排放。

　　最新公布的《氮肥行業產業結構調整指導意見》(征求意見稿)要求，到2015年，60％以上的合成氨企業要實現生產廢水零排放和循環水超低排放，廢水排放量減少20％，氨氮減少22％，COD減少16％。

　　周羽化介紹說，經過多年的自主研發和技術創新，我國合成氨工業水污染物控制技術有了突破性進展。

　　新標準如何調整產業布局？

　　企業需要進行升級改造，年產小于8萬噸的合成氨企業滿足新標很困難，30％-40％的企業面臨淘汰

　　據周羽化介紹，相比之前的標準(GB13458－2001)，新標準的適用范圍增加了聯醇企業，包括合成氨、尿素、硝酸銨、碳酸氫銨以及聯醇企業的排放管理。這是因為我國大多數合成氨企業以煤為原料，而以無煙煤為原料、采用固定床制原料氣的合成氨企業大多數在合成氨工藝流程中串聯了甲醇生產。而合成氨行業原料氣精制也在大力推廣以雙甲(甲醇化、甲烷化)或醇烴化取代銅洗的清潔生產技術，由于原料路線相同，聯醇企業的廢水特征污染物與碳銨、尿素企業相同。

　　新標準中保留了GB13458－2001中的所有污染物項目，即氨氮、COD、氰化物、SS、石油類、揮發酚、硫化物和pH值。為防止水體富營養化，新標準中增加了總磷、總氮兩項污染物控制指標。在排放限值方面，新標準要求新建企業在今年7月1日起氨氮、COD、總磷和單位產品基準排水量分別降低到25mg/L、80mg/L、30mg/L和10m3/噸氨，相比之前的標準都大幅加嚴。

　　周羽化告訴記者，僅考慮企業末端處理工藝和技術改造，如果按照建設投資1500元/噸水•日、噸廢水實際運營成本5元進行估算，如果要達到新標準排放要求，企業新建環保設施所需費用約為55.63億元，年運行費用約為67.68億元。據初步計算，企業執行新標準后，合成氨企業2015年的廢水量、COD、氨氮排放量將比2012年削減68.6％、82.8％和88.4％。

　　據測算，新標準實施后，現有企業約40％可達標，加上新建企業，約有60％的企業可以達標，而這正好與國家淘汰30％~40％落后企業的比例相銜接。雖然近年來合成氨工業的結構調整取得積極進展，但行業發展中仍存在產能過剩、企業規模較小的問題，導致環境污染治理成本增加。提高企業規模化水平、淘汰落后產能已經成為我國氮肥(合成氨)行業實現可持續發展的必然要求。

　　周羽化說:“標準的實施不會直接使一些企業關停，但是小型企業在市場的考驗下很難生存。比如，對年產小于8萬噸的合成氨企業來說，如果既滿足產業政策要求又滿足環境管理要求，投資就會非常大。”而對于有實力的大中型企業，這方面的技術創新和升級改造將相對容易。

　　清潔生產是污染防治的關鍵

　　污染防治應遵循清潔生產與末端治理相結合、綜合利用與無害化處置相結合的原則

　　今年3月，《合成氨工業污染防治技術政策》(征求意見稿)對外發布，其中指出，要重點控制合成氨工業廢水中氨氮及化學需氧量的排放，降低單位產品廢水排放量；合成氨工業污染防治應遵循清潔生產與末端治理相結合、綜合利用與無害化處置相結合的原則；注重源頭控污，加強精細化管理，提倡分類收集、分質處理，采用先進、成熟的污染防治技術。

　　這是因為，合成氨生產的末端污染物排放水平與其采用的清潔生產工藝密切相關。以廢水為例，若不采用清潔生產工藝，有的工序將排放濃度高達幾萬毫克每升的含氨廢水，僅靠末端治理是較為困難的。因此，清潔生產與末端治理的結合是合成氨行業污染防治的關鍵。同時，注重資源的綜合利用及無害化處置，分類收集、分質處理等也將有力地提高企業污染防治水平。

　　在合成氨生產過程中，低溫變換工序和甲烷化工序的工藝冷凝液中含有較高濃度的氨、甲醇及其他污染物。目前，成熟的治理技術是采用汽提法脫NH3，去除率為96％左右，其余污染物可以采用離子交換法進行處理后作為鍋爐給水，這也是歐盟生產合成氨的最佳可行性技術。為從源頭上減少氨氮排放量，許多企業都淘汰了氨水脫硫工藝，并采用醇烴化技術替代銅洗工藝等。

　　據介紹，河南某氮肥生產企業年產35萬噸合成氨、60萬噸尿素、30萬噸復合肥、10萬噸甲醇，投資1037萬元建設了污水治理工程。項目實施后，每年減排廢水30萬噸、氨氮298噸、COD490噸，年節約新鮮水60萬噸，水循環利用率大于98％，每年可創造經濟效益150余萬元。目前，這家企業生產系統廢水排放僅剩反滲透膜分離濃水、生活污水及部分循環冷卻水。經過終端處理后，總排口主要污染因子COD、氨氮濃度分別控制在70mg/L、20mg/L以下，均低于新標準對于現有企業的限值要求。