撑起煤化工节能降碳新高度——记2025年度国家科学技术进步奖二等奖大型低压合成氨成套催化技术开发与产业化 　　

　　近日，由福州大学江莉龙团队牵头、南京聚拓化工科技有限公司(以下简称南京聚拓)参与完成的“大型低压合成氨成套催化技术开发与产业化”项目，荣获2025年度国家科学技术进步奖二等奖。

　　打通产学研转化全链条

　　合成氨是保障国家粮食安全的基础化工支柱。国内年产合成氨总量突破5500万吨，其中85%依托煤制工艺生产。十几年前，国内传统煤制合成氨装置普遍存在吨氨能耗高、系统热平衡差、安全冗余不足等短板。煤基路线年消耗标煤超8000万吨，在“双碳”目标下面临较大节能降碳压力。在此背景下，降低反应压力、缩减能耗、提升装置安全稳定性，成为全行业的迫切需求。

　　“福州大学化肥催化剂国家工程研究中心与南京聚拓开启十余年深度协同创新，共建联合研发平台，创新‘需求共提、研发共担’深度合作模式——高校主攻催化剂微观结构优化、性能迭代；南京聚拓聚焦低压成套反应器、工艺系统开发与工业场景适配，打通实验室研发—中试放大—大型工业化落地全转化链路。”南京聚拓总经理王雪林表示，新技术将行业通用15MPa合成压力降至10MPa以下，实现万吨级装置低压长周期稳定运行，多套工业装置72小时满负荷标定验证，整体能效达到国际领先水平。

　　王雪林表示，该公司配套自主反应器结构特点包括高效换热空间，采用碰杆型折流元件、内波管换热管，传热效率高，空间多装催化剂；新型保温材质，有效减少散热损耗，提升整套装置热效率；优化气体分布，改善气流均匀性，避免局部偏流；模块化结构装配便捷，缩短现场施工工期，便于装置建设与检修。

　　筑牢煤化工装备底盘

　　大型低压合成氨成套装置的稳定落地，离不开本土化成套装备与工艺设计能力。此前低压合成氨反应器、等温变换装备核心设计、制造技术长期依赖进口，存在装备供货周期长、运维受制于人、工况适配性差等短板。

　　对此，南京聚拓组建以卢健为核心的专业技术团队，超70%的成员拥有十年以上合成氨、甲醇、变换反应器设计与调试经验，是国内最早系统性攻坚低压合成氨成套装备的专业队伍。团队从零的突破反应器热平衡、多工况适配等行业共性难题，自主完成全系列低压氨合成反应器、等温变换反应器、束管水床甲醇合成反应器的设计、制造与成套工艺包开发。

　　依托全套国产化装备技术，企业建成了覆盖设计、制造、技改、运维的一体化服务体系，为国内石化、能源龙头企业提供全套自主可控解决方案，国产成套装备已实现对进口设备的大规模替代。截至2026年，其自主研发的低压合成氨系统及配套工艺，已在全国超120套化工装置中落地应用，覆盖了国内大型低压合成氨产能的主要份额，为中国石化、国家能源集团、中国五矿、中国化学、万华化学、恒力石化、云天化集团等数十家国内顶级化工企业，公司已经成功建设与技改了数十套60万吨/年以上规模的国际先进大型低压合成氨装置。

　　“未来，这套自主可控的低压合成氨技术将进一步向全行业普及，为我国煤化工产业低碳转型、保障国家化肥与能源安全提供核心技术支撑。”王雪林表示。

　　持续引领行业低碳转型

　　王雪林表示，南京聚拓的技术创新并未止步于合成氨领域，还在多条煤化工关键赛道上持续实现重大突破。

　　南京聚拓的束管水床反应器平台技术实现关键装备国产化突破。该公司联合中国神华煤制油化工有限公司等单位共同开发超大型甲醇合成工艺包，自主研发制造的DN4200束管水床甲醇合成反应器，成功用于神华包头230万吨/年甲醇项目，并于2025年12月15日顺利安装就位。目前，相关甲醇合成技术已落地新疆其亚600万吨/年甲醇、新疆哈密能源150万吨/年甲醇等30余套大型装置。

　　同时，该公司针对60%至85%高浓度CO极端工况，还开发了专用等温变换工艺包与反应器装备，相关设备相继用于山东润银生物、内蒙古君正、安徽华尔泰高压改造等二十余个项目。其中，山东润银生物装置连续稳定运行超800天，内蒙古君正项目稳定运行超770天，南京聚拓自主等温反应器实现全周期零泄漏运行。