【正文】 備 注 199711 1900 1300 199801 1900 1300 199812 1400 1300 199907 1400 1300 199912 1300 1200 20xx07 1250 1190 20xx05 1400 1200 20xx 1450 1200 20xx 1700 1220 20xx 1600 1450 20xx 1900 1500 國內(nèi)尿素價格自 1997年以來基本趨勢下降，而國際價格同期 基本上也是下降的，但 20xx 年上半年開始明顯攀升。 但尿素價格大 幅上揚也不大可能。這些都將制約尿素價格上漲。 產(chǎn)品、中間產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 中間產(chǎn)品 合成氨 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合 GB53688的要求，組成如下： 氨 ≥ ％ (wt) 水 ≤ ％ (wt) 油 ≤ 10ppm 惰氣 ≤ ％ (wt) 數(shù)量 二氧化碳 CO2 ≥ ％ (Vol 干基 ) H2 ≤ ％ (Vol 干基 ) N2 ≤ ％ (Vol 干基 ) 數(shù)量 本項目合成氨生產(chǎn)過程中回收副產(chǎn)硫磺 產(chǎn)品 尿素質(zhì)量符合 GB244020xx 標(biāo)準(zhǔn)要求。 依照工 藝上要適度先進、節(jié)能，技術(shù)要成熟可靠，經(jīng)濟上要合理的原則，生產(chǎn)合成氨 18 萬噸 /年，尿素 30萬噸 /年采用的工藝技術(shù)方案如下： （ 1）煤氣化：采用成熟的φ 造氣爐固定床間歇造氣、吹風(fēng)氣余熱集中回收工藝。 （ 4）變換：采用中變串耐硫低變，飽和熱水塔變換流程。 （ 8）合成氣采用分子篩干燥技術(shù)，新鮮合成氣可以加入到氨合成塔的入口，使大中型合成氨廠有效的節(jié)能措施。 全廠工藝物料平衡和消耗定額 全廠概略工藝流程 原料煤經(jīng)篩分后經(jīng)過加煤機送入固定層煤氣發(fā) 生爐，蒸汽和空氣分別進入造氣 4 — 2 爐，制得的半水煤氣經(jīng)洗滌后送至氣柜，再經(jīng)氣柜送往煤氣壓縮機加壓至 (G)，加壓后半水煤氣在低壓脫硫工段進行粗脫硫，脫硫后的煤氣送至原料氣壓縮機 (即低壓機 )升壓至 后，再進變換工段將混合氣中 CO 和 H2O 反應(yīng)變換成 CO2和 H2，再經(jīng) NHD 脫硫、 NHD 脫碳、甲烷化凈化后，成為精制氣，氫回收來的滲透氣與精制氣混合后進入合成氣氣壓縮機升壓至 送入氨合成回路，其中在壓力 左右進行合成氣干燥。 （ 16） （ 17） (13) (12) (19) (8) (5) (4) （ 3） (9) 造 氣 電除塵 原料白煤 (1) 蒸汽（ 2） 空氣 原料氣 壓縮機 低壓脫硫 變 換 氫回收 氨合成 合成氣 壓縮機 甲烷化 燃料氣 (14) NHD 脫碳 (7) 氨庫 （ 15） (11) 4 — 3 原料氣壓縮機 氨回收 （ 18） 尿素裝置 尿素包裝 與貯運 (21) 去尿素裝車棧臺 (6) ) NHD 脫硫 (10) (20) 物 料 平 衡 表 表 421 物料號 〈 1〉 〈 2〉 〈 3〉 〈 4〉 〈 5〉 〈 6〉 物料名稱 原料煤 蒸汽 半水煤氣 脫硫氣 原料氣 水蒸汽 組分 分子式 分子量 kg/h wt% kg/h wt% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% kg/h wt% 氫氣 H2 H 一氧化碳 CO C 二氧化碳 CO2 O 氮氣 N2 N 甲烷 CH4 S 氧氣 O2 Ash 氬氣 Ar Moisture 硫化氫 H2S 氧硫化碳 COS 氨 NH3 ∑干基 水 H2O 53400 ∑濕基 53400 溫度 0C 常溫 壓力 Mpa(A) 常壓 圖 421 合成氨生產(chǎn)方塊流程圖 續(xù)表 421 物料號 〈 7〉 〈 8〉 〈 9〉 〈 10〉 〈 11〉 〈 12〉 物料名稱 變換氣 脫硫氣 脫碳?xì)? 尾氣 精制氣 合成氣 組分 分子式 分子量 m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% 氫氣 H2 一氧化碳 CO 二氧化碳 CO2 氮氣 N2 甲烷 CH4 氧氣 O2 氬氣 Ar 硫化氫 H2S 氧硫化碳 COS 氨 NH3 ∑干基 水 H2O ∑濕基 溫度 0C 壓力 Mpa(A) 續(xù)表 421 物料號 〈 13〉 〈 14〉 〈 15〉 〈 16〉 〈 17〉 〈 18〉 物料名稱 弛放氣 燃料氣 回收氫氣 液氨 氨水 液氨 組分 分子式 分子量 m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% m3(標(biāo) )/h (V)% kg/h wt% kg/h wt% 氫氣 H2 一氧化碳 CO 二氧化碳 CO2 氮氣 N2 甲烷 CH4 氧氣 O2 氬氣 Ar 硫化氫 H2S 氧硫化碳 COS 氨 NH3 ∑干基 水 H2O ∑濕基 溫度 0C 壓 力 Mpa(A) 續(xù)表 421 物料號 〈 19〉 〈 20〉 〈 21〉 〈 22〉 〈 23〉 〈 24〉 物料名稱 硫磺副產(chǎn)品 二氧化碳 尿素 組分 kg/h wt% m3(標(biāo) )/h (V)% kg/h wt% 氫氣 H2 一氧化碳 CO 二氧化碳 CO2 氮氣 N2 甲烷 CH4 氧氣 O2 氬氣 Ar 硫化氫 H2S 氧硫化碳 COS 氨 NH3 ∑干基 水 H2O ∑濕基 溫度 0C 常溫 常溫 壓力 Mpa(A) 常壓 常壓 4 — 6 造氣車間 主要任務(wù) 本可行性研究以山西 jc、 yq、 hs 三種無煙煤混配為原料，年產(chǎn) 18 萬噸合成氨30 萬噸尿素。 國內(nèi)中型氮肥廠現(xiàn)用的固定層煤氣發(fā)生爐空間歇氣化法，具有操作經(jīng)驗豐富、技術(shù)成熟、投資省等優(yōu)點。 為降低投資 , 且穩(wěn)妥可靠，本工程選用固定層煤氣發(fā)生爐空氣間歇氣化配吹風(fēng)其回收工藝技術(shù)。 采用油壓控制閥門，降低能耗。制得的半水煤氣 CO+H2/N2之比為 3:1。 由脫鹽水工段來脫鹽水在除氧器中熱力除氧后，經(jīng)鍋爐給水泵分別送入煤氣發(fā)生爐夾套鍋爐和熱管蒸汽發(fā)生器中。 自外管網(wǎng)來的 的蒸汽，部分作為煤氣發(fā)生爐吹掃使用，部分經(jīng)減壓后與煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的蒸汽一起送入煤氣發(fā)生爐供生產(chǎn)半水煤氣使用。 冷卻水在洗氣箱、煤氣洗滌塔、電濾器中直接與半水煤氣接觸，半水煤氣被冷卻和洗滌，再經(jīng)高壓靜電除塵，使半水煤氣中夾帶的灰塵、焦油、氰化物等大部分被洗滌下來。 = （ 2）生產(chǎn)強度：單臺產(chǎn)氣量 8000m3/h(標(biāo) )半水煤氣 8000/= m3(標(biāo) )/ （ 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(biāo) )/tNH3 設(shè)備臺數(shù)計算為： 25179。 低壓脫硫、變換氣脫硫 低壓脫硫 低壓脫硫是凈化工序中粗脫硫。 幾種常用脫硫方法比較表 表 441 脫硫方法 名 稱 所用化學(xué)品 氣體凈化度mg/m3(標(biāo) ) 硫磺回收率 % 蒸汽消耗 kg/kgS 電耗 kW/kgS 操作情況 乙醇胺法（ MEA） 乙醇胺 5 7080 231 在高 CO2濃度下脫 H2S腐蝕加重 4 — 9 脫硫方法 名 稱 所用化學(xué)品 氣體凈化度mg/m3(標(biāo) ) 硫磺回收率 % 蒸汽消耗 kg/kgS 電耗 kW/kgS 操作情況 常壓加壓ADA 法 ADA、 Na2CONa2VO3等 540 9293 對無機硫吸收易堵 氨水催化法 NH4OH 對苯二酚 100 小合成氨廠使用，凈 化度差 栲膠法 Na2CO3 V2O5栲膠 540 8593 無硫堵，溶劑易得 由表 441 可知，乙醇胺法蒸發(fā)損失高，溶液消耗量大，蒸汽、電消耗指標(biāo)相對較高，對設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，溶液易發(fā)泡；氨水液相催化法氨耗大，脫硫效率低，硫磺不能回收，僅在小型氨廠使用； ADA 法脫硫效率高，吸收速度快，但容易造成析硫堵 塔，阻塞管道，檢修工作量大。 栲膠脫硫反應(yīng)原理及溶液組成如下： a、反應(yīng)原理 所謂栲膠是麻櫟或栓皮櫟的果殼（即橡碗）經(jīng)浸提、濃縮、干燥所得的水解型丹寧萃取物，它含有鄰苯二酚結(jié)構(gòu)，在堿性液中很易被氧化為醌型結(jié)構(gòu)，這種醌型結(jié)構(gòu)又能被 H2S還原為酚型結(jié)構(gòu)，從而達到脫硫的目的。本工程將來自原料氣壓縮機的半水煤氣中的一氧化碳與水蒸汽發(fā)生變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氫氣和二氧化碳。隨著合成氨生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及生產(chǎn)規(guī)模的增加，目前一氧化碳變換過程轉(zhuǎn)向加壓下進 行，使其設(shè)備的尺寸減小，設(shè)備布置緊湊，轉(zhuǎn)化率高，投資費用減少。因而需要先冷后熱，使流程復(fù)雜，設(shè)備多，能耗高。 按入口氣量計算 ，總 CO 變換率為： 低變變換率： 計算低變出口平衡變換率 Xp=，則設(shè)計指標(biāo)僅為平衡變換率的 %。 由于耐硫低變催化劑的采用，工藝過程不用先降溫脫硫，而是直接串聯(lián)耐硫低變，流程簡化，設(shè)備減少，去除“冷熱病”，能耗下降。 綜上所述，本設(shè)計采用飽和一熱水塔，中變串耐硫低變流程。本技術(shù)相當(dāng)于 Selexol 法、為純物理吸收，吸收能力大、溶劑無毒，特別適合于脫除高 CO2分壓的變換氣中的 CO2氣體，而且對于 H2S有選擇性吸收性能。再生放空的尾氣送至低壓脫硫系統(tǒng)的尾氣吸收塔。 低溫甲醇洗法屬于物理吸收，在低溫（ 50~60℃）下，該法具有吸收能力大，溶液循環(huán)量小，再生耗熱少，凈化度高，能綜合脫除氣體中多種酸性組分，溶劑不起泡，不腐蝕設(shè)備，但溶劑本身有毒，設(shè)備需用 耐低溫材料較難解決，耗冷量大，流程復(fù)雜，中小規(guī)模的氨廠不宜采用。 Selexol 法為常溫物理吸收法，溶劑可選擇性脫硫、脫碳，操作溫度 5~10℃，脫硫為常溫，不需要特殊的低溫鋼，因此該法已是人們研究的中心課題，國外已有許多工廠使用。 NHD 溶劑的制備國內(nèi)已在河北 蒿城溶劑廠和魯南化肥廠溶劑車間分別建成 600噸 /年和 300 噸 /年能力的 NHD 生產(chǎn)裝置，溶劑易得。 106 kcaL/tNH3 脫 S: 脫 C: 合計 : 脫 S: 脫 C: 合計 :179。 106 kcal/tNH3) (179。 凈化車間工藝流程簡述 低壓