【正文】 入我國(guó)未來(lái)發(fā)展的基本國(guó)策。因此，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，面臨著人類環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。但是，目前由于我國(guó)以煤為主的能源工業(yè)和化1 — 2 學(xué) 工業(yè)技術(shù)落后，給環(huán)境帶來(lái)較嚴(yán)重的污染。 根據(jù)世界已探明的化石能源儲(chǔ)量推算，石油還可以使用 40~50 年，天然氣還可以使用 60~70 年，煤炭則能維持 225 年左右。 電力是現(xiàn)代社會(huì)使用最廣、增長(zhǎng)最快的能源。 根據(jù)我國(guó)能源資源的特點(diǎn)，決定了我國(guó)是以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)和保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持較高的發(fā)展速度，發(fā)展能源工業(yè)是至關(guān)重要的。能源結(jié)構(gòu)中以煤炭為主的局面長(zhǎng)期不會(huì)改變。今后在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，將繼續(xù)保持以煤電為主的格局。 我國(guó)是石油和天然氣資源有限，而煤炭資源豐富的國(guó)家，將來(lái)以煤炭做為化學(xué)工業(yè)可靠的基本原料來(lái)源勢(shì)在必行。煙塵造成大氣總懸浮微粒超標(biāo)，尤其使城鎮(zhèn)的大氣環(huán)境惡化；二氧化硫造成酸雨面積日漸擴(kuò)大，不但影響城市，也影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前不論是發(fā)達(dá)國(guó)家，還是發(fā)展中國(guó)家都把可持續(xù)發(fā)展作為國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的一種選擇。這種潔凈氣化技術(shù)生產(chǎn)體系與目前常規(guī)燃煤爐氣化技術(shù)比，不但在熱效率上有較大的提高，而且對(duì)大氣環(huán)境的影響具有根本性的改變。 煤炭不僅是重要的工業(yè)燃料還是重要的化工原料，并有“化工之母”之美稱。而且煤炭運(yùn)輸距離僅 130 公里。 兗礦集團(tuán)是發(fā)展煤化工非常合適的企業(yè)主體。 XXXX 能化有限公司于 20xx 年 12 月注冊(cè)成立，是由兗礦集團(tuán)控股、按照現(xiàn)代企業(yè)制度設(shè)立的獨(dú)立法人公司，注冊(cè)資本金 6 億元人民幣。 XXXX 能化有限公司目前已控股建設(shè)六 個(gè) 煤礦：畢節(jié)地區(qū)有黔西縣青龍煤礦、納雍縣五輪山煤礦、大方縣小屯和對(duì)江煤礦、金沙縣龍鳳煤礦；六盤水市有發(fā)耳煤礦。 本工程生產(chǎn)的合成氨直接供應(yīng)開磷集團(tuán)，開磷集團(tuán)始建于 1958 年，是國(guó)家最早重點(diǎn)投資建設(shè)的三大磷礦石生產(chǎn)基地之一，是貴州省國(guó)有大型骨干 企 業(yè)。經(jīng)過(guò) 40 多年的建設(shè)，開磷集團(tuán)礦山基地引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)大型無(wú)軌設(shè)備，裝備及采礦技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，現(xiàn)已形成 250 萬(wàn)噸 /年的磷礦石生產(chǎn)能力。 至 20xx 年 12 月，貴州開磷集團(tuán)總資產(chǎn) 億元，總負(fù)債額 億元，凈資產(chǎn)額 億元。 開磷集團(tuán)的磷肥發(fā)展規(guī)劃為： 20xx 年 60 萬(wàn)噸 /年，需要氨量 13 萬(wàn)噸 。因此，本工程的 Ⅰ工程建成投產(chǎn)后， 全部產(chǎn)品可以滿足開磷集團(tuán)的需要。 磷、煤是重要的戰(zhàn)略物資和基礎(chǔ)化工原料，具有不可再生性。黃磷廠的黃磷產(chǎn)品部分直接銷售，部分用于熱法磷酸的生產(chǎn)并進(jìn)一步用來(lái)生產(chǎn)精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品。 II 期預(yù)留 10－ 20 萬(wàn)噸甲1 — 6 醇生產(chǎn)能力，同尾氣一起用于生產(chǎn)醋酸、甲酸等有機(jī)化工產(chǎn)品，磷渣（共計(jì) 100 萬(wàn)噸 /年）一部分用于生產(chǎn)硅鈣肥，另一部分磷銨、磷酸鹽、合成氨生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的磷石膏和爐渣一起用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品。在人口眾多，人均占有耕地很少的我國(guó)，發(fā)展農(nóng)業(yè)，解決 12 億人口的吃飯問(wèn)題，一直是黨和國(guó)家各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)先考慮的問(wèn)題。推廣農(nóng)業(yè)向商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。 20xx 年，我國(guó)合成氨生產(chǎn)能力約 4000 萬(wàn)噸 /年，氮肥生產(chǎn)能力約 3000 萬(wàn)噸 /年，磷肥生產(chǎn)能力約 1000 萬(wàn)噸 /年。我國(guó)既是化肥生產(chǎn)大國(guó)，也是化肥消費(fèi)大國(guó)。 20xx 年，我國(guó)化肥消費(fèi)量約 4060 萬(wàn)噸 /年，其中氮肥 2575 萬(wàn)噸 /年，磷肥 1010萬(wàn)噸 /年。 1 — 7 化肥不僅對(duì)種植業(yè)增產(chǎn)起著十分重要的作用，同時(shí)對(duì)漁業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的增產(chǎn)也起著重要的輔助作用。我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，導(dǎo)致種植業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，經(jīng)濟(jì)作物增長(zhǎng)很快，其需肥量一般是糧食作物的 2～ 3 倍，且需要高濃度復(fù)合肥；農(nóng)作物新品種的施肥量是老品種的 10～ 17 倍，對(duì)肥料的需求量上升；使用化肥的新領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，森林、水產(chǎn)、苗圃、牧草、畜牧等都將是使用化肥的新領(lǐng)域。 為適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，化肥品種結(jié)構(gòu)必需調(diào)整， 尤其應(yīng) 加 大高濃度復(fù)合肥的生產(chǎn)。 本項(xiàng)目的實(shí)施可以促進(jìn)兗礦集團(tuán)的產(chǎn)品多樣性，增加兗礦集團(tuán) 的 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。兗礦集團(tuán)多年來(lái)積累豐富的管理經(jīng)驗(yàn)與生產(chǎn)營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)大批專業(yè)技術(shù)人才。貴州煤炭資源豐富，是建立區(qū)域能源基礎(chǔ)的主要資源之一。兗礦集團(tuán)貴州能化有限公司在畢節(jié)等地勘測(cè)的煤炭資源儲(chǔ)量約 3億噸，計(jì)劃 在 5 年內(nèi)在貴州省黔西、大方、納雍和發(fā)耳等地將建成 20xx 萬(wàn)噸 /年煤炭生產(chǎn)能力， 其中黔西煤礦 已 于 20xx 年 12 月 實(shí)現(xiàn)試生產(chǎn) ，設(shè)計(jì)能力 120 萬(wàn)噸。 ● 發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。 XXXX 縣通過(guò)政策、法規(guī)和技術(shù)體系建設(shè)，完善資源的市場(chǎng)化配置，構(gòu)建示范基地發(fā)展的支撐保障體系，加1 — 9 強(qiáng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)工業(yè)理念的宣傳和普及，調(diào)動(dòng)各方面的積極性，促進(jìn)物質(zhì)高效循環(huán)利用的機(jī)制和體制的形成；依托大型企業(yè)，發(fā)展多種所有制，發(fā)揮多產(chǎn)業(yè)耦合共生的優(yōu)勢(shì)，降低生產(chǎn)、流通和管理等環(huán)節(jié)費(fèi)用，取得最大的綜合效益，形成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)基地對(duì) XXXX 甚至貴陽(yáng)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用。 ● 具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力提供建設(shè)保障。能承擔(dān) 50 萬(wàn) 噸合成氨項(xiàng)目的建設(shè)，同時(shí)兗礦集團(tuán)魯南化肥廠為培養(yǎng)后備人才 ，與清華大學(xué)、 華東理工大學(xué) 、山東大學(xué)聯(lián)辦 3 個(gè)研究生班，為發(fā)展煤化工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ● XXXX 優(yōu)惠政策 （ 1）稅費(fèi)優(yōu)惠： 關(guān)于稅費(fèi)： XXXX 縣承諾嚴(yán)格兌現(xiàn)國(guó)家西部大開發(fā)政策及省、市有關(guān)優(yōu)惠政策，給予最大的優(yōu)惠。 ③ 有關(guān)規(guī)費(fèi)：開發(fā)建設(shè)期前 5 年內(nèi)，縣級(jí)權(quán)限范圍內(nèi)應(yīng)收取的各項(xiàng)政策性規(guī)費(fèi)1 — 10 按收支兩條線方式，實(shí)行零收費(fèi)。辦理該農(nóng)用地轉(zhuǎn)用手續(xù)涉及以下規(guī)費(fèi)： 新增建設(shè)用地土地有償使用費(fèi) 8 元 /m2(5333 元 /畝 )，其中：繳中央金庫(kù) 元 /m2(1600 元 /畝 )；繳省級(jí)金庫(kù) 元 /m2(1866 元 /畝 )；繳縣級(jí)金庫(kù) 元 /m2(1866 元 /畝 )； 涉及占用耕地的需落實(shí)耕地占補(bǔ)平衡，繳納耕地開墾費(fèi)旱地： 20xx 元 /畝。以上征地總費(fèi)用旱地約 38678 元 /畝、稻田約 44478 元 /畝。本工程以 XXXX 能化有限公司盛產(chǎn)的無(wú)煙煤 為 主要 原料，XXXX 縣周邊煤礦的貧瘦煤為補(bǔ)充， 利用 GSP 氣化技術(shù)生產(chǎn)合成氨。 ● 結(jié)合我國(guó)國(guó)情及該廠的實(shí)際情況，采用適度先進(jìn)、穩(wěn)妥可靠的工藝技術(shù)，除某些關(guān)鍵材料和儀表確因國(guó)產(chǎn)化有困難需要引進(jìn)外，其它工藝和設(shè)備均立足國(guó)內(nèi)解決，以節(jié)約 投資，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。 項(xiàng)目研究范圍 本工程的建設(shè)范圍主要包括下述工藝裝置 ： 空分 、氣化、 變換 、 低溫甲醇洗、 液氮洗、 合成氣壓縮 、 氨合成 、 氨回收 、 氨庫(kù) 、 冷凍站 、 空壓站 、 鍋爐和電站 。直接解決 六百多 人的就業(yè)問(wèn)題，再加上開發(fā)下游產(chǎn)品，發(fā)展灰渣水泥和 建材，服務(wù)城市居民、改善社會(huì)環(huán)境，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。相對(duì)密度 ，熔點(diǎn)為 ℃，沸點(diǎn)為 ℃，自燃點(diǎn) ℃，蒸氣密度為 ，蒸氣壓 (℃ )。 液氨是一種易燃易爆的液化氣體，它具有一定的腐蝕性，能侵蝕某些塑料制品、橡膠和涂層。儲(chǔ)存條件：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)良好、不燃結(jié)構(gòu)建筑的庫(kù)房。 液氨主要用于制造硝酸、炸藥、合成纖維、化肥 ， 也可用作制冷劑。加之國(guó)際船運(yùn)市場(chǎng)價(jià)格上漲，使進(jìn)口化肥到岸價(jià)成本提高，價(jià)格上升。 1997 年全世界合成氨的貿(mào)易量為 1380 萬(wàn)噸。在富產(chǎn)天然氣的中東和加勒比海國(guó)家也在實(shí)施合成氨裝置的興建工程項(xiàng)目。同時(shí)，在美國(guó)由于其農(nóng)業(yè)部門今后 10 年將更好地應(yīng)用生物技術(shù)，合成氨的需求必然會(huì)趨向堅(jiān)挺。 到岸價(jià)：美國(guó)海灣 302 美元 /噸，比 3 月中旬下跌了 5 美元 /噸 ，但仍處高位 。二是國(guó)際海運(yùn)價(jià)格上漲。尿素和磷酸二氨價(jià)格的堅(jiān)挺，為液氨價(jià)格的大幅上漲起到了堅(jiān)實(shí)的支撐作用。因此在各企業(yè)中液氨一般都是本廠消化掉。因此，合成氨企業(yè)主要是在本省內(nèi)銷售而不外銷。因此，市場(chǎng)對(duì)化肥的需求量增加。其次磷、氮肥還存在較大缺口，每年必須進(jìn)口氮磷肥約 350 萬(wàn)噸。 從“九五”開始，為充分利用 貴州 省豐富的磷礦資源，調(diào)整化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開始在 貴州 省建設(shè)高濃度磷復(fù)肥基地，生產(chǎn)適銷對(duì)路的高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品（磷酸一銨、磷酸二銨和硫基復(fù)合肥），并將建設(shè)大型磷復(fù)肥基地作為 貴州 省磷化工發(fā)展的重點(diǎn)。貴州開磷集團(tuán)根據(jù)原國(guó)家計(jì)委計(jì)辦預(yù)測(cè)【 1999】 491 號(hào)文《國(guó)家計(jì)委辦公廳關(guān)于貴州開磷集團(tuán)磷肥基地建設(shè)前期工作問(wèn)題的通知》精神和要求，將按照已規(guī)劃并批準(zhǔn)確認(rèn)的 200 萬(wàn)噸 /年磷酸二銨規(guī)模進(jìn)行建設(shè)。另外，由于液氨運(yùn)輸?shù)奶厥庑约拌F路運(yùn)力存在緊張等因素，靠國(guó)外進(jìn)口液氨，不能滿足磷復(fù)肥基地的需求。目前國(guó)際液氨市場(chǎng)的價(jià)格為： 2 — 7 離岸價(jià)：尤日內(nèi) 200—228 美元 /噸，比 3 月中旬上漲了 5—10 美元 /噸。 從今年國(guó)際液氨市場(chǎng)價(jià)格可以看出，最近液氨價(jià)格基本穩(wěn)定在 240~300 美元。根據(jù)當(dāng)前和預(yù)測(cè)的市場(chǎng)情況，預(yù)計(jì)本項(xiàng)目建成后，液氨出廠后到達(dá)用戶的含稅價(jià) (用專用管道運(yùn)輸 )按 2100 元 /噸作為評(píng)價(jià)價(jià)格是可靠的。 因此，Ⅰ期 50 萬(wàn) 噸 /年合成氨的生產(chǎn)能力， 不僅 可以滿足開磷集團(tuán) 20xx 年 42 萬(wàn)噸合成氨的需求量 ，遠(yuǎn)期 還 可以保證240 萬(wàn)噸磷銨 52 萬(wàn)噸液氨的需要 ，多余液氨有很好的市場(chǎng)前景，是合適的建設(shè)規(guī)模 。 產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模及操作時(shí)間 1） 生產(chǎn)規(guī)模 ： 公稱能力 年產(chǎn)合成氨 50 萬(wàn) 噸 。4 — 1 4 技術(shù) 方案 XXXX 合成氨項(xiàng)目最初基于貴州無(wú)煙塊煤儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜、塊煤與無(wú)煙粉煤市場(chǎng)價(jià)格相差不大，同時(shí)能消化掉能化公司富余的塊煤情況下，認(rèn)為高端技術(shù)的投資效益優(yōu)勢(shì)得不到應(yīng)有發(fā)揮，從技術(shù)層面上，采用了投資相對(duì)較低的環(huán)境保護(hù)較好的折衷的消化塊煤的技術(shù)路線作為項(xiàng)目立項(xiàng)的主導(dǎo)技術(shù)路線。貴州無(wú)煙粉煤價(jià)格一直徘徊在較低的相對(duì)穩(wěn)定的水平上，價(jià)格不會(huì)有大的上調(diào)。 （ 2） 變換 ：采用中 串 低變換工藝，節(jié)省蒸汽消耗 。 （ 8）氨合成采用卡薩利合成技術(shù) ，合成塔為兩臺(tái) 。 （ 11）全廠供水采用原水處理、循環(huán)冷卻水、脫鹽水站、消防水、污水處理及排水一體化，節(jié)能節(jié)水、環(huán)保新技 術(shù)。 生產(chǎn) 中 壓 氧氣 、 高 壓氮?dú)?作為氣化用氣 ； 中 壓氮?dú)?作為 合成氨配氮 用 ， 低壓氮作為 凈化氣提 用氮?dú)?和全廠公用氮?dú)猓?液氧、液氬作為產(chǎn)品出售 ； 液氮作為備用保安氣源和產(chǎn)品出售 2）裝置組成 裝置：由空氣的過(guò)濾和壓縮、預(yù)冷和純化系統(tǒng)、冷量制取和空氣精餾， 氮?dú)鈮嚎s、 液產(chǎn)品貯罐等工序組成 生產(chǎn)方法、流程特點(diǎn) 本裝置采用 蒸汽透平驅(qū)動(dòng)離心式空氣壓縮機(jī)組、 全低壓分子篩吸 附、增壓透平膨脹機(jī)制冷、氧 、氮雙 內(nèi)壓縮的工藝流程?？諝饫鋮s塔采用循環(huán)水和經(jīng)水冷塔及氨冷器冷卻過(guò)的低溫水冷卻，空氣冷卻塔頂部設(shè)有游離水分離裝置和獨(dú)特的防液泛裝置 ，以防止工藝空氣中游離水份帶出。 另一部分凈化空氣送入空氣增壓機(jī)，從空氣增壓機(jī)中部抽出一股的空氣進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)組的增壓機(jī)，增壓至后進(jìn)入冷箱，在主換熱器中冷卻，然后經(jīng)增壓透平膨脹機(jī)組的膨脹機(jī)膨脹至 (G)后與主氣流一起進(jìn)入分餾塔的中壓精餾塔。所需回流液來(lái)自中壓精餾塔頂部的主冷凝蒸發(fā)器，在此低壓精餾塔底部的液氧蒸發(fā)，中壓精餾塔頂部的氮?dú)饫淠玫揭旱? 含 38%~40%氧的 ―富氧液空 ‖ 低純氮回流液在過(guò)冷器中過(guò)冷后，用作低壓精餾塔中上部的回流液。 底部產(chǎn)生液氧 另一部分經(jīng)過(guò)冷器過(guò)冷后進(jìn)入液氧貯罐， 然后由液氧產(chǎn)品泵加壓后送出。該氣氮送入過(guò)冷器以過(guò)冷來(lái)自中壓精餾塔的液體，然后部分去送管網(wǎng)；其余部分進(jìn)入水冷塔或放空。 液氬貯罐中蒸發(fā)的氬氣送回冷箱，經(jīng)蒸發(fā)氬再冷凝器冷凝后與產(chǎn)品液氬一起返回貯罐。產(chǎn)生的純氮?dú)馀c低壓精餾塔中上部出來(lái)的污 氮混合后進(jìn)入過(guò)冷器。 主要設(shè)備的選擇 1）空氣冷卻塔、水冷卻塔 采用填料塔，壓降低、能耗低、傳熱和傳質(zhì)效果好。 3） 膨脹機(jī) （ 1）增壓透平膨脹機(jī)組由主機(jī)和供油系統(tǒng)兩個(gè)撬裝塊組成。 （ 3）主換熱器采用了大截面真空釬焊的鋁制板翅式換熱器。 6）氮 氣壓縮機(jī) 氮 氣壓縮機(jī)是本裝置的關(guān)鍵設(shè)備，該壓縮機(jī)采用單臺(tái)單軸型多級(jí)離心式壓縮機(jī)，帶進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)葉，由蒸汽透平驅(qū)動(dòng)。當(dāng)空氣被作為氧化劑時(shí)，溫度通常不會(huì)超過(guò)灰熔點(diǎn)，而純氧氣流床氣化爐既可以是干灰也可以是熔渣。加之，貴州西部煤炭出省通道逐漸通暢，通過(guò)瀘州走水運(yùn)的路徑已經(jīng)打通，通過(guò)高速運(yùn)往廣西、湖南、湖北已經(jīng)非常便捷，無(wú)煙塊煤價(jià)格幾年來(lái)一直在上漲 。這就需要大量的碳素粒循環(huán)，或被傳送到分離燃燒室中燃燒。 3） BGL 加壓熔渣氣化爐是固定床和氣流床相結(jié)合的工藝，其操作工藝和爐體結(jié)構(gòu)與魯奇爐相似，主要差別在于爐底排渣部分，通過(guò)調(diào)節(jié)供入燃燒區(qū)蒸 汽和氧氣的量來(lái)控制燃燒區(qū)的溫度，以實(shí)現(xiàn)液態(tài)排渣。粉煤在 12001700℃ 時(shí)被氧化，高溫保證了煤的完全氣化，煤中的礦物質(zhì)成為熔渣后離開氣化爐。該工藝采用 水煤漿進(jìn)料，制成 60～ 65%4 — 13 濃度的水煤漿，在氣流床中加壓氣化，水煤漿和氧氣在高溫高壓下反應(yīng)生成合成氣，液態(tài)排渣。 德士古水煤漿氣化在上世紀(jì) 80 年代投入工業(yè)生產(chǎn)，中國(guó)已在渭河、魯南、上海焦化、淮南、黑龍江浩 良河化肥廠中石化金陵化肥等引進(jìn)該技術(shù) 。是在德士古水煤漿加壓氣化法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)。帕克煉油廠建成日投煤量 250～ 400噸的示范裝置投產(chǎn)稱作 SCGP－ 1 示范裝置。 （ 1） SCGP 煤氣化工藝過(guò)程 Shell 粉煤氣化工序由以下主要單元組成： ① 磨煤及干燥、 ② 煤加壓及進(jìn)煤、 ③