【正文】 制度和 120 家企業(yè)集團試點企業(yè)，目前擁有 50 家全資子公司、控股公司和參股公司，涉及采礦、煤化工、 1 — 2 建筑等 10 余個行來，總資產(chǎn) 億，年銷售收入突破 億元。 （ 5）在技術(shù)先進可靠的基礎(chǔ)上，充分利用國內(nèi)多年來的在化肥領(lǐng)域節(jié)能技改的成功經(jīng)驗，盡可能采用能國產(chǎn)化的技術(shù)和裝備。 （ 2）最大限度地降低工程造價是工程自始至終貫穿的一條基本原則。 （ 3）原料的選定，緊緊圍繞著我國的基本能源結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，其可靠性和經(jīng)濟性是本項目實施最重要的基礎(chǔ)。 （ 6）充分利用國家和地方優(yōu)惠政策，提高本工程項目的經(jīng)濟效益。所屬子公司XX 公司是我國第一個在境內(nèi)外同時成功上市的煤炭企業(yè)。公司代表 XX 集團在山西作為投資主體，以煤為主、煤電聯(lián)營，向煤化工產(chǎn)業(yè)鏈延伸，從而實現(xiàn)國有資產(chǎn)保值、增值。 2021 年上半年，我國能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中煤炭的比例分別為 76%和 68%。但是，目前由于我國以煤為主的能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)技術(shù)落后，給環(huán)境帶來較嚴重的污染。因此，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，面臨著人類環(huán)境保護要求的嚴重挑戰(zhàn)。 山西 XX 縣 地處山西省境東陲，太行之巔 .東臨邢臺，西通省府太原，北連太舊高速，南下上黨盆地。在儲量、煤種、煤質(zhì)等方面具有很大的優(yōu)勢。儲煤有 15 號、 89 號、 1113 號共 12 層，煤種有煙煤、無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤等，發(fā)熱量平均在 8000 卡 /左右。經(jīng)過多年的探索和國內(nèi)外專家的支持和論證， XX 集團通過集成世界先進的煤炭氣化、發(fā)電、制油技術(shù)，已經(jīng)制定在 山西發(fā)展多產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)系銅的初步規(guī)劃。 1 — 4 項目建設(shè)的意義 全面貫徹黨的十六大會議精神，以市場為導(dǎo)向，以提高企業(yè)效益為中心，以技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新為動力，堅持把資源多元化放在首位，大力推進結(jié)構(gòu)調(diào)整，強化市場 開拓；加快企業(yè)發(fā)展，積極推進國際化經(jīng)營，充分利用國內(nèi)外兩個資源、兩個市場和兩種資金，提高石油和化學(xué)工業(yè)的盈利能力、抗市場風(fēng)險能力， 有利于 實現(xiàn)健康和可持續(xù)發(fā)展。在人口眾多，人均占有耕地很少的我國，發(fā)展農(nóng)業(yè)，解決 12 億人口的吃飯問題，一直是黨和國 家各級領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)先考慮的問題。推廣農(nóng)業(yè)向商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。 農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)。 由于 油價、天然氣等化肥原料的價格難以回落，推動化肥生產(chǎn)成本上升。因此，不論市場如何波動，我國化肥的消耗量是逐年上升的。 加入 WTO 后，化肥行業(yè)面臨的壓力是國內(nèi)糧食市場逐步開放和國外低價化肥將進入國內(nèi)市場，雖然加入 WTO 后中國的總體關(guān)稅水平將降低，但這對化肥工業(yè)的影響不大，因為目前化肥的關(guān)稅已經(jīng)較低（ 5%）。因此，化肥供應(yīng)仍將基本立足國內(nèi)生 產(chǎn)。主要進口肥料是磷復(fù)肥。 近年來，我國農(nóng)業(yè)形勢發(fā)生了許多變化，對化肥工業(yè)的發(fā)展也帶來了很大的影響。進口化肥多年來大約是國內(nèi)總消費量的 20%~30%（包括氮肥、磷肥、鉀肥），進口化肥只能起到彌補國內(nèi)不足的作用，而且進口以鉀肥、磷肥、復(fù)合肥為主。 項目建設(shè)的 有 利 條件 ● 符合黨的十六大提出的毫不動搖地鞏固和發(fā)展公有制經(jīng)濟，發(fā)展壯大國有經(jīng)濟，深化國有資產(chǎn)管理體制改革的方針政策。 XX 煤炭資源豐富，是建立區(qū)域能源基礎(chǔ)的主要資源之一。 ● XX 集團具有全新的現(xiàn)代企業(yè)制度，人心向背，企業(yè)具有較強的凝聚力、向心力，管理手段創(chuàng)新與國際接軌，具有較好的內(nèi)部 ―造血 ‖功能。 ● 具有優(yōu)秀的人力資源。 從項目的論證開始，縣 里 即對項目的水、電等 1 — 7 條件作了大量的配套研究，并在制度建設(shè)方面作了大量安排。 初步結(jié)論 項目概況和簡要結(jié)論 項目的規(guī)模初步分析測算擬定： 根據(jù) XX 的經(jīng)驗，以 XX、 yq、 jc 三地塊煤混配為原料 ，采用 成熟可靠的固定床間歇氣化配吹風(fēng)氣能量回收 技術(shù) 、低壓脫硫、 MHD脫硫脫碳、低壓氨合成、氣提法尿素工藝， 生產(chǎn) 合成氨 18 萬噸 /年 ，尿素 30 萬噸 /年。 各項經(jīng)濟指標的計算結(jié)果表明本項目財務(wù)效益是可行的 。由于昂貴的天然氣原料價格，有些裝置不得不關(guān)閉停產(chǎn)。 20 世紀 90 年代初，東歐、西歐和前蘇聯(lián)的消費量下降， 1987~1999 年間，全世界尿素的表觀消費量仍增加 48%。預(yù)計尿素年度世界需求增長率維持在 %。 “十五”及到 2021 年，我國農(nóng)業(yè)增加值增長預(yù)計仍將保持在 3%—4%之間的水平。增加的糧食生產(chǎn)能力甚至要更高?？偟男枨筅厔菔?，今后幾年化肥需求量將穩(wěn)步增加。磷肥、 鉀肥及復(fù)（混）合肥、專業(yè)肥增長明顯。即前期增長較快，后期增長趨緩。 2 — 4 化肥資源量的供應(yīng)情況 化肥資源量是由化肥生產(chǎn)、化肥進出口、化肥庫存（包括工業(yè)、商業(yè)及農(nóng)民）量變化綜合因素決定的。氮肥進口將受到適當(dāng)?shù)目刂?。技術(shù)進步將會使化肥生產(chǎn)企業(yè)成本進一步降低，使化肥的質(zhì)量品質(zhì)及其結(jié)構(gòu)得到改善，有利于刺激需求擴大。 政府的宏觀調(diào)控和政策導(dǎo)向 政府政策導(dǎo)向?qū)τ诨使I(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)用肥，將發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。 年 份 2021 年 2021 年 2021 年 2 — 5 化肥總需求量（萬噸） 3750 4300 5000 其中：氮肥（折純氮） 2370 2650 3000 磷肥 （ P2O5） 910 1000 1200 鉀肥（ K2O） 470 650 800 從以上分析及數(shù)據(jù)可知，我國氮肥工業(yè)尤其是尿素產(chǎn)品在近幾年仍會穩(wěn)步發(fā)展，根據(jù)國家有關(guān)部門的規(guī)劃，今后氮肥工業(yè)的發(fā)展重點放在老廠技改擴產(chǎn)上，通過原料路線及工藝路線的改變，降低產(chǎn)品的成本，滿足農(nóng)業(yè)的需求，提高企業(yè)的競爭力。近年我國尿素產(chǎn)量增長狀況見表 213。 （ 2）農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的變化。 國內(nèi)尿素尚有缺口，再加上由于經(jīng)濟原因，有部分尿素停產(chǎn)改造，當(dāng)前尿素供求有 200~300 萬噸的缺口需要進口。國際尿素市場其價格在 130～ 220美元 /噸之間波動。 國內(nèi)以天然氣為原料的尿素生產(chǎn)廠，長期以來一直就因原料不足或者是原料價格太高在而開工不足，造成尿素成本上升。 中國加入 WTO 對化肥原料供應(yīng)和化肥生產(chǎn)成本的影響 加入 WTO 后， 我國的化肥原料市場將隨之開放，以重油、輕油、磷礦、液氨和硫磺為原料的生產(chǎn)企業(yè)將會受到一定影響；由于受無煙塊煤和焦炭資源、產(chǎn)地的限制，以塊煤、焦為原料的氮肥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本正在受到?jīng)_擊。 （ 2）煤炭 我國煤炭資源十分豐富，也是世界第一大 產(chǎn)煤國，從煤炭品種看，無煙煤占%，煙煤占 %，褐煤占 %。因此，采用先進的煤氣化技術(shù)（如德士古水煤漿氣化、 GSP 干粉煤氣化、殼牌粉煤氣化、魯奇碎煤氣化等），對原料路線進行改造，利用當(dāng)?shù)氐臒熋夯蚍勖禾娲鸁o煙塊煤，是降低化肥生產(chǎn)成本有效途徑。近幾年國際液氨貿(mào)易很活躍，貿(mào)易量為 1300~1400 萬噸 /年。從長遠看，隨著前蘇聯(lián)地 區(qū)經(jīng)濟的復(fù)蘇以及中東、加勒比、印尼等地以出口為主的生產(chǎn)裝置的建成投產(chǎn)，預(yù)計液氨出口量會進一步增加，價格一般會處在較低的水平。 1974 年，由于第一次石油危機，使得原材料價格大幅度上揚，尿素價格上升至 300 多美元 /噸 。到 1999 年，尿素價格又回至較低的水平，此時尿素的平均離岸價只有 78 美元/噸 ，達到了 20 世紀 70 年代中期以來的歷史最低。而 1999 年兩地區(qū)共進口尿素 170萬 噸 ，僅占當(dāng)年世界貿(mào)易量的 16%。 國內(nèi)尿素價格 國內(nèi)市場的尿素價格主要受國家政策和糧食價格以及進口量的影響， 1997 年以來，國內(nèi)尿素的市場價格見表 221 和國內(nèi)數(shù)字尿素廠平均生產(chǎn)成本表見表 222。不論是出廠價、市場批發(fā)價還是零售價，不少地區(qū)都創(chuàng)了近幾年來的新高。同時還要受到國際市場價格的影響。 3 — 1 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 （ 1）合成氨： 600 噸 /日（中間產(chǎn)品），公稱能力 18 萬噸 /年 （ 2）尿素： 1052 噸 /日，公稱能力 30 萬噸 /年 年操作日 年操作 天數(shù)： 320 天 生產(chǎn)規(guī)模確定的原則和理由 18 萬噸 /年合成氨， 30 萬噸 /年尿素裝置是我國根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)情況以及多年實踐經(jīng)驗，確定的以煤為原料的中型化肥裝置經(jīng)濟規(guī)模，其各項技術(shù)指標和能耗指標都處于以煤為原料的中型化肥廠的先進行列，各種設(shè)備基本上已單系列化，規(guī)格化。為了降低投資，充分利用本項目靠近原料產(chǎn)地的優(yōu)勢，考慮到本項目的具體情況，確定采用塊煤為本項目的原料用煤。副產(chǎn)固體硫磺外售。 （ 7） 原料氣壓縮機、 合成氣壓 縮機 、氨壓縮機 采用蒸汽透平驅(qū)動的離心式壓縮機組，合成氣壓縮機同循環(huán)機合二為一 。 （ 11）生產(chǎn)裝置控制全部集中在中央控制室由 DCS 自動優(yōu)化調(diào)節(jié)，以最少的原材料、動力投入，獲得最大產(chǎn)出。 全廠 方塊流程圖和物料平衡 全廠 方塊流程圖見 圖 421，物料平衡見表 421。德士古水煤漿加壓氣化法、殼牌干粉煤加壓氣化法、魯奇法技術(shù)先進且能耗低的煤氣化方法，但需使用氧氣，為制取氧氣必須設(shè)立空分裝置，致使投資大量費用增加。但需要大能力的空分裝置，投資增加。 增加蒸汽預(yù)熱器，進一步回收半水煤氣中的熱量，將煤氣發(fā)生爐所 需蒸汽加以預(yù)熱，提高制氣效率。 造氣車間工藝流程簡述 原料煤經(jīng)破碎和篩分后，由皮帶運輸機送至煤氣發(fā)生爐頂煤倉里，由加料斗經(jīng)自動加料機間斷定時加入固定層煤氣發(fā)生爐進行氣化。 上吹制氣與下吹制氣所產(chǎn)生的半水煤氣經(jīng)過氣柜，送至煤氣壓縮機。 來自空氣鼓風(fēng)機的空氣送入煤氣發(fā)生爐的底部，經(jīng)炭層燃燒后生成的吹風(fēng)氣由爐頂出來送入燃燒爐，將吹風(fēng)氣中 CO 和 H2燒掉，以回收熱量和提高燃燒室溫度， 造氣爐的吹風(fēng)氣與氫回收工段來的燃料氣一起在燃燒爐中燃燒，燃燒后的高溫氣體經(jīng)蒸汽過熱器進入余熱鍋爐副產(chǎn) 的飽和水蒸氣，而后該氣體進入廢熱鍋爐副產(chǎn) 的飽和水蒸氣供造氣使用，余熱鍋爐所產(chǎn)飽和水蒸氣經(jīng)蒸汽過熱器后供變換工段使用，從廢熱鍋爐出來的煙道氣進入空氣預(yù)熱器加熱來自二次風(fēng) 機的空氣，在經(jīng)引風(fēng)機排入煙囪，預(yù)熱后的空氣送入燃燒爐。經(jīng)沉降后的回水送往造氣循環(huán)水系統(tǒng)處理，以便再循環(huán)使用。 4 — 8 （ 1）爐膛面積： F== = （ 2）生產(chǎn)強度：單臺產(chǎn)氣量 8000m3/h(標 )半水煤氣 8000/= m3(標 )/ （ 3）爐子臺數(shù)確定 生產(chǎn)能力按 25tNH3/h 半水煤氣消耗定額 (標 )/tNH3 設(shè)備臺數(shù)計算為： 25 故選用：Φ 3300 煤氣發(fā)生爐 11 臺，開 10 開 1 備。目前 在我國的中型氮肥廠中，對半水煤氣及變換氣的脫硫方法大都采用濕法氧化再生脫硫，其中應(yīng)用最為普遍的的 ADA 法和栲膠法。 栲膠法脫硫是在改良 ADA 法基礎(chǔ)上進一步改進和提高。 幾種主要反應(yīng)過程如下： 吸收反應(yīng)： H2S + Na2CO3 NaXX+NaHCO3 氧化析硫再生反應(yīng) NaXX+NaHCO3+2NaVO3 S↓ +Na2V2O5+Na2CO3+H2O 同時 Na2V2O5+TQ（醌態(tài)栲膠） 2NaVO3+THQ(酚態(tài)栲膠 ) 再生反應(yīng) 1/2O2+2THQ(酚態(tài)栲膠 ) 2TQ(醌態(tài)栲膠 )+H2O 4 — 10 b、溶液組成 總堿度 ~ Na2CO3 7~12g/l NaHCO3 36~38g/l 栲膠 ~ NaVO3 ~ pH 值 ~ 變換甲烷化 變換工藝選擇 （ 1）在合成氨生產(chǎn)中，由于制取氫氣在生產(chǎn)成本中占的較大的比重，因此要盡可能獲得更多的氫氣。變換氣中最終一氧化碳的含量低于 %(V)。 以焦碳或煤為原料，傳統(tǒng)采用二次變換，兩次脫碳，“冷熱病”嚴重，設(shè)備較多，流程長。 為解決這一問題，國 外公司在七十年代便研制出 CoMo 為主體耐硫變換催化劑，廣泛用于高硫煤氣化流程和老廠改造。 無論從實際操作數(shù)據(jù)還是從理論計算分析，本設(shè)計所選用的工藝條件都是合理的，低變選用耐硫催化劑也是可靠的。 飽和熱水塔流程的選用 在變換系統(tǒng)中，回收反應(yīng)熱，如用廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽，這樣換熱溫差大，熱回收率低。一次變換使出氣CO≤ %，去除了以往流程的“冷熱病”，工藝簡化，能耗降低。其能耗低于除低溫甲醇洗之外的其它凈化方法。 脫碳工藝的選擇 目前國內(nèi)外脫碳方法很多，大致可分三類：化學(xué)吸收法如熱鉀堿法；物理吸收法如低溫甲醇洗法、碳酸丙烯脂法、 Selexel、 NHD 法等；物理化學(xué)吸收法如活化甲基二乙醇胺法， MDEA 法等。 碳酸丙烯酯法為物理吸收法，溶劑再生時不耗熱量，但據(jù)現(xiàn)已投產(chǎn)的數(shù)家小尿素廠反映，凈化氣中二氧化碳凈化度不佳，必須配置中壓氨洗造成氨耗高，能耗大。 NHD 法是我國自行開發(fā)的一種物理吸收新技術(shù)。 幾種常見的凈化方法比較見表 442。運行實踐表明，該方法具有不需要蒸汽再生，能耗低，吸收能力大，凈化度高，溶劑無毒，對設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點。該法在國內(nèi)大、中、小化肥廠已有采用，數(shù)量不多。其優(yōu)點是技術(shù)成熟、經(jīng)驗豐富、溶劑來源廣、價格 較低、生產(chǎn)穩(wěn)妥可靠，缺點是溶液吸收能力受堿液濃度限制，不隨氣相中二氧化碳分壓變化，再生能耗高，耗熱量達 1200kcal/m3(標 )CO2左右，改良 B