30萬噸合成氨聯(lián)產(chǎn)50萬噸尿素項(xiàng)目簡介.doc

30萬噸合成氨聯(lián)產(chǎn)50萬噸尿素項(xiàng)目一、 項(xiàng)目概況本項(xiàng)目是以煤為原料生產(chǎn)合成氨聯(lián)產(chǎn)尿素（氮肥），合成氨是生產(chǎn)氮肥和磷肥的中間產(chǎn)品。近年來合成氨工業(yè)發(fā)展很快，大型化、低能耗、清潔生產(chǎn)均是合成氨設(shè)備發(fā)展的主流。目前合成氨產(chǎn)量規(guī)模以中國、俄羅斯、印度等國最大，約占世界總產(chǎn)量的一半以上。合成氨主要原料有天然氣、石油、重質(zhì)油和煤等，但是自從石油漲價(jià)后，由煤制氨法重新受到重視，因從世界燃料儲(chǔ)量來看，煤的儲(chǔ)量約為石油、天然氣總和的10倍。另從氮肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，由于原來生產(chǎn)碳銨的中氮肥廠轉(zhuǎn)產(chǎn)尿素，使尿素產(chǎn)品成為主要產(chǎn)品，因而煤制氨-尿素廠在氮行業(yè)中占主要地位。二、 國內(nèi)外生產(chǎn)消費(fèi)情況及需求預(yù)測國內(nèi)生產(chǎn)能力現(xiàn)狀中國合成氨工業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界第一位，2004年產(chǎn)量達(dá)4222萬噸，目前我國合成氨生產(chǎn)設(shè)備是大、中、小規(guī)模并存，總生產(chǎn)能力為4.4107噸/年。目前我國已投產(chǎn)的在大型合成氨設(shè)備有30套，設(shè)計(jì)總能力為1.8107噸/年，實(shí)際生產(chǎn)能力為2.0107噸/年，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的23%。中國內(nèi)地中型合成氨生產(chǎn)設(shè)備有48套，生產(chǎn)能力為9.2107噸/年，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的11%，我國小型合成氨設(shè)備有500多套，生產(chǎn)能力為5.6107噸/年，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的66%。中國合成氨生產(chǎn)主要集中在華東、華南及華北地區(qū)，合成氨產(chǎn)量分別占全國總產(chǎn)量的29.46%、23.73%和16.15%。國內(nèi)市場供需情況分析及預(yù)測2000年中國合成氨產(chǎn)量為3.3107噸/年，進(jìn)口量為9.2105噸，出口量為1.34106噸。2004年中國合成氨產(chǎn)量為4.2107噸，進(jìn)口量為6.29104噸，出口量為零，19952004年中國大陸合成氨表觀需求量為年均增長4.83%。預(yù)計(jì)2006年對合成氨的需求量將達(dá)到5670萬噸，現(xiàn)在生產(chǎn)只能滿足70%的國內(nèi)需求。氮肥生產(chǎn)是合成氨主要需求領(lǐng)域。2004年我國氮肥生產(chǎn)量（折N100%）為3.7107噸，所消費(fèi)合成氨約占我國合成氨總需求量的90.1%，其中尿素為2.4107噸。國外市場供需情況分析及預(yù)測由于過去幾年合成氨產(chǎn)能的削減，全球合成氨市場目前供求趨緊，2004年美國合成氨生產(chǎn)裝置的開工率已處于90%的高位。未來幾年全球合成氨市場需求有望以年均1.3%的速度增長，這種需求的良好增長使2004年合成氨價(jià)格上漲了約17%。2003年全球合成氨產(chǎn)能為1.28億噸，同年的市場需求量為1.4億噸，其中尿素占22.5%，直接用作肥料的占20.4%，磷酸二氫氨占17.5%，硝酸占10.9%，硝酸銨占7.3%，用作化學(xué)品占5.1%，硫酸銨占3.6%，其他用途占12.7%。三、 生產(chǎn)工藝及流程（一） 合成氨工藝流程及概述工藝流程大概可以分為：原料氣的制備；原料氣的凈化；氣體壓縮和氨的合成四大部分1、 原料氣的制備目前我國煤焦制氨采用的氣化技術(shù)主要有固定床間歇?dú)饣?、水煤漿加壓氣化兩種。該項(xiàng)目擬采用德士古水煤漿氣化技術(shù)。德士古水煤漿氣化是一種以水煤漿和氧氣為進(jìn)料的加壓氣流床氣化工藝，主要工藝特點(diǎn)有：（1） 煤種適應(yīng)性較廣，可以使用高硫、高灰分獲得高純還原氣；（2） 碳轉(zhuǎn)化率高（9499%）；（3）氣化爐的氣化及凈化系統(tǒng)壓力高（2.520MPa），所以設(shè)備十分緊湊；氣化爐結(jié)構(gòu)簡單，無運(yùn)動(dòng)部件，核心部件是水煤漿氧燃燒噴槍，氣化爐工作穩(wěn)定，單爐作業(yè)率可達(dá)85%，有備用爐保證維修時(shí)作業(yè)率可達(dá)95%99%，影響德士古操作和氣化的主要工藝指標(biāo)為水煤漿濃度、氧煤比和氣化爐操作壓力;（4）德士古煤氣化爐的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是環(huán)保效果好，由于氣化爐內(nèi)溫度高達(dá)15000C，因此煤氣中不含焦油，與傳統(tǒng)的煤氣化方法相比，德士古氣化法排放的CO2減少40%，NOX減少了86.2%，SO2減少了81.2%，因此，這是一種適合我國國情的潔凈煤氣技術(shù)。2、原料氣的凈化在制得的原料氣中，除有用成分氫和氨外，還有不同數(shù)量的H2S、有機(jī)硫化物、CO2、CO等，為此必須將原料氣進(jìn)行凈化。3、氣體的壓縮原料氣的凈化和氨的合成都必須在加壓和高溫中進(jìn)行。必須使用原料氣壓縮機(jī)、循環(huán)壓縮機(jī)和氨壓縮機(jī)等進(jìn)行壓縮。壓縮機(jī)的類型很多，但在合成氨生產(chǎn)過程中一般常用的都是往復(fù)式壓縮機(jī)。如氫氮壓縮機(jī)大多采用H22和3D22等系列。4、氨合成氨合成叢壓力來分有高壓法、中壓法、低壓法三種，我國目前煤焦制氨的34家合成氨廠均采用中壓法，其合成壓力除大化肥廠為26MPa外，其他均為31.4MPa。合成塔的直徑一般為800100mm，但大多數(shù)為1000mm。只有大化肥廠采用德國的Krnp公司的1300mm的合成塔。至于合成塔的臺(tái)數(shù)主要根據(jù)各廠的實(shí)際情況來定。（二） 尿素生產(chǎn)工藝流程及概述制造尿素的方法有50余種，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的只有氫氨化鈣（石灰氮）法，和氨與CO2直接合成法兩種。合成氨生產(chǎn)為氨與CO2直接合成尿素技術(shù)提供了氨和CO2，因原料獲得方便，產(chǎn)品濃度高，現(xiàn)在廣泛采用此法生產(chǎn)尿素。我國尿素生產(chǎn)主要采用水溶液全循環(huán)法。水溶液全循環(huán)法是將未反應(yīng)的氨和CO2用水吸收生成甲胺或碳酸銨水溶液循環(huán)返回系統(tǒng)。我國在煤焦制氨尿素廠26家中有22家均采用水溶液全循環(huán)法。采用1400mm的尿素合成塔，90001600mm的自然通風(fēng)造粒塔。工業(yè)上由NH3與CO2直接合成尿素分下列四個(gè)步驟進(jìn)行：（1） NH3與CO2的原料供應(yīng)及凈化（2） NH3與CO2合成尿素（3） 尿素熔融業(yè)與未反應(yīng)生成尿素物質(zhì)的分離和回收。（4） 尿素溶液的加工一般來說，上述四個(gè)步驟中，第一步和第二步除工藝條件稍有差別外，在設(shè)備構(gòu)造和操作原則上幾乎差不多。第四步尿素溶液加工，實(shí)際上是尿素溶液濃縮結(jié)晶造粒生產(chǎn)尿素顆粒成品或液態(tài)尿素的過程。造粒塔排放的粉塵和NH3會(huì)對大氣環(huán)境造成污染，但對水環(huán)境不會(huì)有很大的影響。第三步差異較大，在合成尿素工藝流程分類時(shí)，是按第三步來分，大致分為不循環(huán)法、部分循環(huán)法、半循環(huán)法和全循環(huán)法。即將NH3與CO2在尿素合成系統(tǒng)中循環(huán)使用。氣提法是全循環(huán)法的發(fā)展。在簡化流程、熱能回收，延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期和減少費(fèi)用等方面較水溶液全循環(huán)法優(yōu)越。目前我國中氮尿素廠生產(chǎn)方法以水溶液全循環(huán)法為主，并引進(jìn)了氨氣和CO2氣提法。四、 產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢三門峽位于河南省西部，煤炭資源豐富，煤田面積368平方公里，保有儲(chǔ)量18億噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量27億噸，居河南省第二位，現(xiàn)有生產(chǎn)能力3000萬噸/年，主要煤種為長焰煤、焦煤等