【正文】 100 余套310 余套 流程特點(diǎn)等壓氣提　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 是/是是高壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　是//中壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /是是是低壓分解　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是合成操作壓力 MPa　　　　　　　　　　　　　　～　溫度 ，℃　　　　183　　　　　　　　　　　　 185　　　　　　 190190NH3/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　 ～～　H2O/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CO2 轉(zhuǎn)化率%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 57647068生產(chǎn)的安全性 原料氣脫H2　　　　　　　　　　　　 有無　　　　　　 無　　　　　　 無防腐加氧量，（% Vol）　　 　　　　 　　　　　　+H2O2　　　　 高壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性 無　　　　　　　無　　　　　無　　　　　　無低壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性　　 無　　　　　　 有　　　　　　　　　　　 有有其他條件副產(chǎn)蒸汽壓力，MPa　　　　　　　　　　 　　　　 尿素水解裝置　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有設(shè)備布置　　　　　　　　 高框架　　　　　　　 中框架　高框架　　 高框架高壓設(shè)備材料尿素合成塔襯里　　 316Lmod　　　　 316Lmod　　　　 316LMod　　　　 316Lmod氣提塔（列管）25222　　鈦 或 襯 鋯　25222DP3高壓冷凝器（列管）　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 316Lmod或25222　　 25222　　　　　　　　 25222DP3　　　高壓洗滌器（列管）　25222 或316Lmod　　 /　　25222　　　　 316Lmod甲銨分離器/　　　　　　　　316LMod　　　　 316LMod　　　　 /氨預(yù)熱器碳鋼　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　碳鋼碳鋼高壓噴射器316LMod　　　　　　　　　　　　　　 碳鋼316LMod316Lmod主要幾種尿素工藝方法原料和公用物料消耗比較(噸尿素計(jì)) 方法　工 藝　　　　　　 改進(jìn)型CO2氣提法NH3氣提法雙氣提（IDR）法　　ACES 法液氨（100%）kg　　　　　　 568　　　　　　　　　　　　　　　　　　 568569568CO2 （100%）kg　　　　　　 735　　　　　　 735　　　　　　 752　　　　　　 750進(jìn)蒸汽////，350℃，kg　　　　　　　　11601020，365℃，kg35　　　　　　　　　　　　　　　　　　 409801000輸出蒸汽，～220　　　　　　　　/　　　　　　　　　　　　 50/電，kWh　　　　　　　　　　　　　　　　 1823　　　　　　 25　　　　　　 24冷卻水，t （Δt=10℃）　　 85　　　　　　 93　　　　　　 75　　　　　　 95（2) 國內(nèi)尿素生產(chǎn)技術(shù)概況 我國是尿素生產(chǎn)大國，建廠數(shù)為世界之最，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量也居世界首位。九十年代末該公司又推出ACES21 新工藝，將原來兩臺(tái)甲銨冷凝器改成為單臺(tái)，且結(jié)構(gòu)型式為浸沒式立式冷凝吸收器，并利用甲銨反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽供后續(xù)工序用，合成和氣提壓力降低，投資和能耗有所下降，目前ACES21 新工藝尚未建成新裝置，改造廠已實(shí)施裝置能力為60 萬噸/年左右。該法采用 CO2 和氨雙重氣提作用，兼有 CO2氣提法和氨氣提法的優(yōu)點(diǎn)，與氨氣提工藝相同，設(shè)置了中壓分解和循環(huán)回收段，除高壓冷凝回收熱量副產(chǎn) (表)的蒸汽外，中壓分解氣的冷凝熱也大部分回收，故熱回收較好，蒸汽和冷卻水的消耗較低。另外，高壓圈設(shè)備高層框架布置使設(shè)備布置緊湊、合理，管線較短，占地節(jié)省。壓縮機(jī)分為高低壓缸，均為水平剖分結(jié)構(gòu)，高低壓缸和汽輪機(jī)直聯(lián)，無增速器，軸封將采用干氣密封，由于氨壓機(jī)的出口壓力僅為 ，其干氣密封可以采用國產(chǎn)，為提高可靠性也可進(jìn)口。壓縮機(jī)將采用水平剖分MCL 型缸體，由于壓縮機(jī)的壓比較大，葉輪數(shù)較多，且段間有二級(jí)補(bǔ)氣，壓縮機(jī)將采用二缸。外殼尺寸為:，H=22000?！　「鶕?jù)工藝參數(shù)的特點(diǎn)，合成氣壓縮機(jī)/循環(huán)氣壓縮機(jī)將采用離心式壓縮機(jī)，單機(jī)運(yùn)行。殼體材料采用：，、09MnNiDR等，內(nèi)件采用0Cr18Ni9。 第一變換爐外形尺寸為：φ36009200，催化劑及裝填總量為：K811，44m3 。盡管相同制冷能力的氨壓縮機(jī)一次性投資比丙烯壓縮機(jī)略高，但軸功率比丙烯壓縮機(jī)小，且來源方便，因此本項(xiàng)目推薦采用氨離心式壓縮機(jī)。 冷凍　　冷凍工序是向空分裝置及合成氨裝置提供冷量。在國內(nèi)Kellogg流程大型合成氨廠合成塔改造中有多家應(yīng)用實(shí)例。國際上常用的大型氨合成工藝主要有美國的 Kellogg 工藝、瑞士Casale工藝、丹麥的Topsφe工藝、英國的ICI工藝以及美國原布朗公司工藝。其介質(zhì)特性為腐蝕性介質(zhì)，塔體材料為不銹鋼316。這種營養(yǎng)液混合物為Nutrimix 34/32 溶液。同時(shí)，還要從系統(tǒng)中取出一小股液體以防止硫酸鈉和其它鹽類的積累。生物反應(yīng)器內(nèi)的細(xì)菌將吸收液中的硫化物氧化為元素硫。在這個(gè)過程中，H2S 從氣相轉(zhuǎn)移到液相?！　　　　　　　　　。?）在吸收塔中H2S 100%被吸收，沒有SO2 的排放。在生物反應(yīng)器內(nèi)的充氣環(huán)境下，H2S 在一種無色硫磺桿菌的作用下生成單質(zhì)硫磺。本項(xiàng)目采用液氮洗工藝。該工藝為典型物理吸收法，是以冷甲醇為吸收溶劑，利用甲醇在低溫下對(duì)酸性氣體溶解度極大的特性，脫除原料氣中的酸性氣體。C、設(shè)計(jì)碳轉(zhuǎn)化率高，達(dá)到98%，渣中殘?zhí)伎刂圃?2%，實(shí)際殘?zhí)己浚?，%，%；設(shè)計(jì)有效氣含量90%，其中CO70%，H220%，實(shí)際見下面合成氣分析（氮?dú)廨斔停撼煞諬2COCO2CH4N2H2SCOSHCNNH3單位∨%∨%∨%∨%∨%∨%∨%mg/m3mg/m3無煙煤粉27643＜褐煤及煙煤3060＜D、 HTL、Shell、Texaco三種氣化指標(biāo)比較名稱HTLShellTexaco比氧耗（Nm3/KNm3）330360330360410430有效氣成分CO+H2（%）899189937881碳轉(zhuǎn)化率（%）＞99＞99＞98冷煤氣效率（%）808380837176煤氣化熱效率959686原料煤輸送形式干粉，氣體輸送干粉，氣體輸送水煤漿，泵輸送燒嘴壽命10年，每6個(gè)月維修頭部10年，水冷壁或耐火火磚壽命水冷壁結(jié)構(gòu)簡單，屬圓筒盤管型，水路簡單，易制造壽命＞10年水冷壁呈多段豎管排列，水路復(fù)雜，合金鋼材質(zhì)，制造難度大，壽命＞10年昂貴的耐火磚只能用一年原料煤的適應(yīng)性氣化原料煤幾采函蓋從褐煤到無煙煤的所有煤種，可以實(shí)現(xiàn)原料煤本地化氣化原料煤幾采函蓋從褐煤到無煙煤的所有煤種，可以實(shí)現(xiàn)原料煤本地化對(duì)煤種要求高（灰熔點(diǎn)低于1250度，成漿性好），無法實(shí)現(xiàn)原料煤本地化電耗低因有激冷氣壓縮機(jī)和反吹氣壓縮機(jī)，所以電耗較高低E、安徽臨泉及河南濮陽龍宇化工已成功使用航天爐進(jìn)行煤氣化造氣，近期河南晉開集團(tuán)60萬噸合成氨項(xiàng)目、同國外類似工藝相比，具有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備及工藝包費(fèi)用較低。設(shè)計(jì)氣化溫度14001600℃。(六) 物料平衡見下表 空分物料平衡表序號(hào)物流壓力，MPa(A)溫度，℃流量，Nm31原料空氣大氣壓202982002氧氣3052000(Nor.),56000(Max.)3氮?dú)?0223504氮?dú)?0135205氮?dú)?0470006氮?dú)?0500007污氮?dú)?01060008液氮過冷5℃9儀表空氣40428510工廠空氣406080 注：液產(chǎn)品為折合氣態(tài)量。（ⅲ）分流塔技術(shù)特點(diǎn)下塔結(jié)構(gòu)采用了對(duì)流式篩板塔，具有有效流通面積大，精流效果好的特點(diǎn)。當(dāng)水和酸性氣體同時(shí)存在時(shí)會(huì)引起分子篩多孔結(jié)構(gòu)及晶格的破壞，采用雙層床就能有效保護(hù)分子篩，延長分子篩的使用壽命。排氣壓力： (A)。流程先進(jìn)、技術(shù)成熟、運(yùn)行安全可靠、操作方便、能耗低。本工程主要工藝裝置包括氣化、空分、凈化（變換、低溫甲醇洗脫硫脫碳、液氮洗、硫回收）、壓縮合成、氨冷凍和尿素裝置等。硫回收采用克勞斯工藝，回收率高，既減少了設(shè)備，降低了投資，又保證了環(huán)保排放要求。所以尿素生產(chǎn)企業(yè)將不再局限于農(nóng)用尿素的供給，可大力開發(fā)工業(yè)用尿素市場，不斷擴(kuò)大持續(xù)增長的市場份額。另外，土地可以依法流轉(zhuǎn)，一批新的糧食種植大戶、專業(yè)戶、新型農(nóng)村合作經(jīng)濟(jì)組織、農(nóng)莊將會(huì)興起，這些對(duì)尿素市場乃至整個(gè)化肥市場都是利好。2008年12月24日國務(wù)院常務(wù)會(huì)議明確提出要建立以市場為主導(dǎo)的化肥價(jià)格形成機(jī)制，估計(jì)除鉀肥外的化肥限價(jià)都將取消，同時(shí)對(duì)化肥企業(yè)的電價(jià)、氣價(jià)、鐵路運(yùn)價(jià)、稅收等優(yōu)惠政策暫不取消。由于自2002年以來，國內(nèi)尿素價(jià)格也一直在高位運(yùn)行?？傊?，此項(xiàng)目原料可立足當(dāng)?shù)兀a(chǎn)品可當(dāng)?shù)叵?。本?xiàng)目年產(chǎn)80萬噸尿素主要的目標(biāo)市場為河南、X、安徽、X及河北等省。年加工木材500萬立方米，出口創(chuàng)匯5000萬美元。 項(xiàng)目的建設(shè)背景X省是糧棉的主要產(chǎn)地，是重點(diǎn)糧棉和蔬菜產(chǎn)區(qū)之一，是黃淮海農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的重點(diǎn)區(qū)域，其中無錫是全國著名的農(nóng)產(chǎn)品商品生產(chǎn)基地。 項(xiàng)目的建設(shè)性質(zhì)本工程主要工藝裝置包括氣化、空分、凈化（變換、脫硫脫碳、低溫甲醇洗、硫回收）、壓縮合成、氨冷凍和尿素裝置等。是國家批準(zhǔn)的林產(chǎn)品交易中心，每年舉辦一次全國林產(chǎn)品交易會(huì)。發(fā)展化肥行業(yè)，支持農(nóng)業(yè)發(fā)展，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，為我國政府鼓勵(lì)發(fā)展項(xiàng)目。根據(jù)“國發(fā)（1996）36號(hào)”文件關(guān)于加強(qiáng)資源綜合利用節(jié)能降耗的精神，并結(jié)合荷澤地區(qū)的資源狀況及該企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，充分利用當(dāng)?shù)氐拿嘿Y源優(yōu)勢，滿足當(dāng)?shù)責(zé)o錫洋豐、金正大等復(fù)合肥、控施肥企業(yè)每年100萬噸尿素原料的部分需求，另外中原地區(qū)氣候溫和，水量也較為充足，保證了作物產(chǎn)量和品質(zhì)，使得當(dāng)?shù)剞r(nóng)民有能力提高對(duì)作物的投入，而且一年兩季的作物種植習(xí)慣更擴(kuò)大了對(duì)肥料的需求，形成了巨大的農(nóng)資市場。全球?qū)⑿略?000萬噸/年的尿素生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)其中1/3的擴(kuò)能發(fā)生在中國。農(nóng)業(yè)尿素與工業(yè)尿素相抵，2009年整體尿素需求基本上與2008年持平，但產(chǎn)量還在繼續(xù)增加，所以市場的供需矛盾將有所增加，不過總體來看，國內(nèi)尿素市場的供需矛盾并不是十分突出，基本屬于正常水平。國家發(fā)改委于2008年10月21日宣布，從2009年新糧上市起，白小麥、紅小麥、提高幅度分別為13%、%、%。國內(nèi)市場有所延伸尿素歷來都被認(rèn)定為農(nóng)用生產(chǎn)資料，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及環(huán)保要求的提高，建筑行業(yè)、木材加工行業(yè)所用的添加劑、膠粘劑越來越多的依賴于尿素產(chǎn)品。 本項(xiàng)目確定生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)尿素80萬噸，裝置運(yùn)行時(shí)間按年開工330天計(jì)算。（三）新建一套46萬噸能力的低壓合成裝置。（二）裝置組成空分裝置采用離心式空氣壓縮、分子篩空氣凈化、兩級(jí)空氣精餾、全精餾制氬、液氧泵內(nèi)壓縮流程工藝，主要工藝特點(diǎn)如下：1）空壓機(jī)及空氣增壓機(jī)為離心式壓縮機(jī)，采用同一臺(tái)蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，節(jié)省投資并提高蒸汽轉(zhuǎn)換效率； 2）高效的兩級(jí)精餾制取高純度的氧氣和氮?dú)猓?3）用增壓透平膨脹機(jī)，利用氣體膨脹的輸出功直接帶動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)以節(jié)省能耗，提高制冷量； 4）熱交換器采用高效的鋁板翅式換熱器，使結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效率高； 5）采用分子篩凈化空氣，具有流程簡單、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，大大延長裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期； 6）采用液氧泵內(nèi)增壓流程，及時(shí)抽走主冷凝蒸發(fā)器中的液態(tài)烴，使空分裝置操作運(yùn)行更加安全。排氣壓力：(A)。設(shè)置有分配性能良好的液體分布器，保證了液體分布均勻性。軸承采用徑向推力聯(lián)合軸承，并采用五軸數(shù)控銑床加工保證其結(jié)構(gòu)和性能要求，軸承不再進(jìn)行人工修刮，可直接安裝使用，充分保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。冷箱上所采用的各類冷閥，均采用鋁焊接結(jié)構(gòu)，從而減少了外漏的可能。B、 加壓輸送系統(tǒng)加壓輸送系統(tǒng)的工藝流程、運(yùn)行原理、控制參數(shù)都與SHELL工藝相同，目的是將制出的合格煤粉利用壓差輸送至氣化爐進(jìn)行燃燒氣化。 技術(shù)特點(diǎn)A、原料的適應(yīng)性該工藝煤種適應(yīng)性廣，從煙煤、無煙煤到褐煤均可氣化，對(duì)于高灰份、高水分、高硫的煤種同樣適用。本工程選用低溫甲醇洗工藝。在國內(nèi)以煤、渣油為原料建成的大型合成氨裝置中也大都采用這一技術(shù)。在本工程中，我們決定選擇采用 ShellPaques 生物脫硫工藝，ShellPaques 生物脫硫工藝是酸性尾氣處理的新發(fā)展。（3）常溫操作，工藝安全可靠。 　　　　 H2 S + NaOH → NaHS + H2O　　 從該反應(yīng)方程式中可以看出，過程是需要耗堿的。處理后的氣體通過吸收塔頂部氣液分離器排出，可減少氣體夾帶液體進(jìn)入產(chǎn)品管線，從