【正文】 劑直接進(jìn)入生物反應(yīng)器。通過精確控制通入的空氣量，來減少硫酸鹽的生產(chǎn)。將 H2S 轉(zhuǎn)換成元素硫的過程是一種生物過程；因此，需要營(yíng)養(yǎng)液來維持ShellPaques 裝置更好的運(yùn)行。（4） 主要設(shè)備選型　　 硫回收裝置包括：吸收塔1臺(tái)，生物反應(yīng)器2臺(tái)，硫磺沉淀器1臺(tái)，槽罐3臺(tái)，機(jī)泵5臺(tái)，空氣壓縮機(jī)1臺(tái)，離心分離機(jī)2臺(tái)。離心式壓縮機(jī)與往復(fù)式壓縮機(jī)相比，具有轉(zhuǎn)速高，打氣量大，易損件少，連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)組占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外大型合成氨裝置中普遍采用離心式壓縮機(jī)。Casale 公司的氨合成工藝也是應(yīng)用較多的一種先進(jìn)的氨合成技術(shù)。本工程 46 萬噸/年合成氨項(xiàng)目采用 (g)低壓合成。往復(fù)式壓縮機(jī)單臺(tái)制冷量小，能耗高，維修量大，占地大，價(jià)格也較高；螺桿壓縮機(jī)具有迥轉(zhuǎn)式運(yùn)轉(zhuǎn)和容積式壓縮的二者優(yōu)點(diǎn)，制冷量可無級(jí)調(diào)節(jié)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，操作方便，年連續(xù)運(yùn)行可達(dá) 8000 小時(shí)；離心式壓縮機(jī)單臺(tái)制冷量大，具有轉(zhuǎn)速高，制冷量大，蒸發(fā)溫度低，維護(hù)簡(jiǎn)單，占地面積小，能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量等優(yōu)點(diǎn)，適合于大制冷量、低溫工況。第一、第二、第三變換爐同為立式圓筒形熱壁反應(yīng)器，內(nèi)置催化劑床。第三變換爐操作溫度為260℃，筒體材料采用15CrMoR可滿足要求。該裝置內(nèi)有壓力高（）、溫度低（～－200℃）的關(guān)鍵設(shè)備用材問題，以及大型板翅式換熱器其制造采用釬熔焊，制造難度大?！　?氨合成塔暫選用托普索（TOPSφE）的專利技術(shù) S300 型徑向流合成塔，催化劑裝填總量為～69 m3 。爐子輻射段殼體內(nèi)徑φ4800mm，總高約 25000mm。壓縮機(jī)的軸功率為10600kW, 壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速約為5000 r/min 之間。迄今為止，該工藝在世界上建廠最多，計(jì) 140 余套生產(chǎn)裝置，占世界尿素總生產(chǎn)能力的45%左右。該法采用了液氨噴射泵輸送甲銨液，高壓設(shè)備無需高層框架布置，施工安裝和維修方便。目前世界上建成的有十余套。這些方法在世界范圍內(nèi)新建廠不多，熱循環(huán)法設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)的絕熱等溫反應(yīng)器和甲銨反應(yīng)熱的多級(jí)回收利用，蒸汽消耗較低，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中、低壓段換熱設(shè)備多，流程較復(fù)雜，操作也不便，目前未被廣泛采用。采用的工藝流程包括傳統(tǒng)的CO2 氣提工藝（二次洗滌流程）計(jì) 14 套、改進(jìn)型 CO2 氣提工藝（脫氫防爆流程）計(jì) 14 套、新一代改進(jìn)型 CO2 氣提尿素 2000TM 超優(yōu)工藝（池式冷凝器）2 套。我國(guó)尿素工業(yè)在工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、材料配套和生產(chǎn)建設(shè)及工廠管理等方面已進(jìn)入當(dāng)前世界尿素生產(chǎn)先進(jìn)水平的行列。采用的氨氣提工藝均為第二代氨氣提工藝技術(shù)，其中有半數(shù)的工廠氣提法采用襯鋯的雙金屬管的新技術(shù)。至今，該法未見工業(yè)化推廣應(yīng)用。另外，高壓回收物料的循環(huán)好是靠液位差實(shí)現(xiàn)，設(shè)備布置需要較高的框架。該法合成進(jìn)料NH3/ CO2 摩爾比高，高壓系統(tǒng)操作壓力，溫度均較高，單程轉(zhuǎn)化率可達(dá) 70%。該工藝高壓圈物料靠位差流動(dòng)、節(jié)省輸送動(dòng)力。其主蒸汽壓力可采用中壓或高壓。 (5) 冷凍● 氨壓縮機(jī)　　 根據(jù)工藝參數(shù)的特點(diǎn)，合成氨裝置中的氨壓縮機(jī)將采用離心式壓縮機(jī)，單機(jī)運(yùn)行。高壓外殼在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、制造。 (4) 壓縮及氨合成　　 合成氣壓縮及氨合成工序的主要設(shè)備有：合成氣壓縮機(jī)、氨合成塔、開工加熱爐等。根據(jù)專利商要求塔設(shè)備采用典型的浮閥塔，、操作溫度為60℃～120℃。殼體材料為復(fù)合板或15CrMoR。同時(shí)離心式制冷壓縮機(jī)可采用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，可合理利用工藝裝置副產(chǎn)蒸汽，節(jié)能效果明顯。氨合成回路配置采用水冷及兩級(jí)氨冷分氨，氨合成反應(yīng)余熱用于預(yù)熱鍋爐給水。Casale 內(nèi)件設(shè)計(jì)靈活、形式多樣，通常采用三床層一冷激一換熱的結(jié)構(gòu)型式。大型合成氨裝置都采用中、低壓合成工藝，合成回路操作壓力通常在 8～ 22MPa 之間。吸收塔是硫回收裝置的重要設(shè)備，填料塔，塔體直徑ф2000mm，操作溫度30～40℃，富H2S酸氣從塔底進(jìn)入，吸收液從塔頂進(jìn)入，在塔內(nèi)自上而下與氣體逆流接觸，吸收H2S等酸性氣體，塔頂出口氣體引至高點(diǎn)放空。通過廣泛的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地研究，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的組成和添加量進(jìn)行了優(yōu)化?！　　　　　?NaHS + 4O2 → 2NaHSO4 . Na2 SO4+ H2SO4　　 由于副反應(yīng)的結(jié)果，需要增加堿耗來中和形成的酸。需要控制進(jìn)入到生物反應(yīng)器的空氣量。氣體與堿性溶液逆向接觸。（5）能耗低，化學(xué)品消耗低，能夠降低操作成本。含 H2S 氣體在吸收塔內(nèi)與含硫細(xì)菌的堿液逆流接觸，H2S溶解在堿液中進(jìn)入特殊的生物反應(yīng)器（專利設(shè)計(jì)）。國(guó)內(nèi)已有多套大型氣體凈化裝置采用低溫甲醇洗凈化工藝，有的已運(yùn)行近20 年，在設(shè)計(jì)、施工、安裝、操作等方面均積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。第一個(gè)低溫甲醇洗裝置由魯奇公司于 1954年建在南非 Sasol 的合成燃料工廠，目前世界上有一百多套工業(yè)化裝置，其中中國(guó)引進(jìn)了十多套，低溫甲醇洗工藝適合于處理含硫渣油部分氧化、煤氣化生成的氣體中 CO2和硫化物。B、單系列能力 現(xiàn)設(shè)計(jì)單臺(tái)氣化爐生產(chǎn)能力為有效氣體（CO+H2）~10萬Nm3/h。C、 氣化及凈化燒嘴設(shè)計(jì)同GSP，采用單燒嘴頂燒式氣化，氣化爐采用TEXACO激冷工藝，氣化爐升壓到1MPa時(shí)，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比進(jìn)入氣化爐，穩(wěn)壓1小時(shí)掛渣，爐膛內(nèi)設(shè)置有8個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，可以作為氣化溫度的參考點(diǎn)，也可以判斷掛渣的狀態(tài)。該壓縮機(jī)具有等溫效率高，可靠性高，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性好，可操作范圍寬，制造方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。整套機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置合理、效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、安裝和維修方便的特點(diǎn)（轉(zhuǎn)子、軸承、葉輪總成可從端口直接取出）。純化器采用雙層床結(jié)構(gòu)，下層裝填活性氧化鋁，上層裝填分子篩，如何可利用氧化鋁先對(duì)水進(jìn)行脫除，避免水分進(jìn)入分子篩床層。進(jìn)氣溫度：12℃。（三）生產(chǎn)方法、流程特點(diǎn)本裝置采用全低壓分子篩吸附、增壓透平膨脹機(jī)制冷、氧氣及中壓氮?dú)怆p內(nèi)壓縮的工藝流程。（五）新建56000Nm3/h空分裝置，選用國(guó)內(nèi)新型全低壓?jiǎn)蜗盗?，分子篩凈化節(jié)能工藝，空壓機(jī)選用多級(jí)離心式壓縮機(jī)，全凝式蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，可做到節(jié)電，同時(shí)氮?dú)?、氧氣的壓縮全部采用內(nèi)壓縮流程。本項(xiàng)目以煙煤為原料，依照工藝先進(jìn)、節(jié)能、技術(shù)成熟可靠、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好的原則，新建空分裝置提供氣化用氧氣，煤氣經(jīng)耐硫變換、低溫甲醇洗、液氮洗后去氨合成。對(duì)市場(chǎng)需求，特別是建筑、木材加工企業(yè)的需求，許多三聚氰胺生產(chǎn)企業(yè)都加大了生產(chǎn)量，同時(shí)在醞釀擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。同時(shí)，為確保我國(guó)的糧食安全，2009年我國(guó)將推動(dòng)大宗作物區(qū)域化布局，啟動(dòng)長(zhǎng)江流域和黃淮海地區(qū)棉花生產(chǎn)基地建設(shè)，重點(diǎn)支持東北地區(qū)優(yōu)質(zhì)大豆、長(zhǎng)江流域“雙低”油菜、適宜地區(qū)木本油料生產(chǎn)。主要的利好政策有：　　一是尿素限價(jià)被取消。受此因素影響，尿素價(jià)格將維持高位運(yùn)行。春耕、三夏、秋播需求量分別占30%、30%和40%；農(nóng)藥年需求量為4萬噸。擴(kuò)大尿素生產(chǎn)規(guī)模，緩解尿素供應(yīng)緊張局面，對(duì)企業(yè)及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展有著積極作用。占江蘇省六分之一。 項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)某市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某化工有限公司廠區(qū)內(nèi)。屬新建項(xiàng)目。木材蓄積量1340萬立方米。尤其是近兩年來，由于國(guó)際油價(jià)的飚升，國(guó)際尿素價(jià)格急速上漲，尿素出口量大，造成國(guó)內(nèi)尿素價(jià)格居高不下，農(nóng)民負(fù)擔(dān)加重。據(jù)介紹，僅臨近的河南省化肥年需求量為 1200 萬噸左右，其中氮肥占 47%，磷肥占23%，鉀肥占9%，復(fù)合肥占21%。 國(guó)外尿素基本以天然氣、油作為原料，在國(guó)際能源價(jià)格不斷上漲的情況下，國(guó)外尿素企業(yè)的生產(chǎn)情況大大受挫，尿素產(chǎn)品的利潤(rùn)空間大幅度減少。2009年總體來看，尿素市場(chǎng)的政策環(huán)境比較好，估計(jì)是近幾年來政策環(huán)境最好的一年。稻谷最低收購價(jià)也將作較大幅度提高。三聚氰胺就是以尿素為原料的環(huán)境友好型膠粘劑，附近區(qū)域是國(guó)內(nèi)較大的密度板生產(chǎn)基地，需求大量的膠粘劑，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量很小，現(xiàn)有市場(chǎng)和潛在需求持續(xù)增加，出口量也在不斷加大。 原料煤性質(zhì)及產(chǎn)品方案煤質(zhì)數(shù)據(jù)類別項(xiàng) 目　　　　　　　　　　　　　　　　 符號(hào)單位含量設(shè)計(jì)煤種元素分析空氣干燥基碳　　　　Cad　　　　　　　　 %　　　　　　 65～72空氣干燥基氫　　　Had　　　　　　　　 %　　　　　　 ～空氣干燥基氧　　　 Oad　　　　　　　　　　　　　 %　～空氣干燥基氮 Nad　　　　　　　　　　　　　 %　～空氣干燥基全硫　 St,ad　　　　　　　　 %　　　　　　　　 干燥基灰分　　Ad　　　　　　　　　　　　　　　　　　 %18～30工業(yè)分析全水分　　　　　　　　　　　　　Mtar　%　　　　　　 ～干燥基揮發(fā)分　　　　　　　　　　　　　　　　 Vd%　11～干燥基固定碳　FCd　　　　　　　　　　%　　　　　　　　 58～71收到基低位熱值Qnet,ar　　　　MJ/kg　　　　　　 22～熔化溫度　　　　　　　　FT℃1400灰分析二氧化硅　　　　　　　　　　 SiO2　　　　　　　　 %　　43～53三氧化二鋁 Al2 O3　　　　　　　　　　　　%28～三氧化二鐵　　　　 Fe2O3　　　　　　 %　　　　　　　　～氧化鈣　　　 CaO　　　　　　　　　　%　　　　　　 ～氧化鎂　　　　 MgO　　　　　　　　　　%　　　　　　 ～二氧化錳　　MnO2　%　三氧化硫　　　　SO3　　　　　　　　　　　　　　　 %　　　　　　　　　　　　　　　 ～　　　　　　　　　　　　產(chǎn)品方案詳見下表產(chǎn)品方案表序號(hào)產(chǎn)品品種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn) 品 規(guī) 格數(shù) 量(萬噸)備 注1液氨GB536—88一級(jí)品含氨≤%(重)水油≤%46 部分液氨供本化工園區(qū)內(nèi)復(fù)合肥企業(yè)使用2尿素GB2440—2001農(nóng)用優(yōu)級(jí)品N≥%（質(zhì)）縮二尿≤%（質(zhì)）水份≤%80袋裝貯運(yùn)、銷售3工業(yè)硫磺GB2449—92合格品 S≥% 灰≤%（質(zhì)）H2O≤%塊狀袋裝貯運(yùn) 工程技術(shù)方案 工藝裝置技術(shù)方案通過對(duì)幾種工藝技術(shù)方案進(jìn)行比選，從中選擇最適合本項(xiàng)目的工藝技術(shù)。（四）壓縮：采用離心式合成氣壓縮機(jī)，全凝式蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，滿足46萬噸/年要求。 7）采用 DCS 進(jìn)行操作和控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷，使空分裝置始終在最佳經(jīng)濟(jì)點(diǎn)運(yùn)行。排氣量：298200Nm3/h 離心式，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)1氮?dú)庠鰤簷C(jī)1進(jìn)氣壓力：(A)。采取了有效防液泛措施。供油系統(tǒng)充分考慮了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，為了保證機(jī)組的穩(wěn)定性和穩(wěn)定的進(jìn)油溫度，采用了溫度控制閥進(jìn)行自動(dòng)控制。（ⅳ）空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(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)。不同是V1205下面是三條線輸送，到燒嘴處匯合從燒嘴環(huán)隙呈螺旋狀噴入爐膛。 低溫甲醇洗(Rectisol)是20 世紀(jì) 50 年代初德國(guó)林德(Linde)公司和魯奇(Lurgi)公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝。低溫甲醇洗工藝可靠，在與本工程工藝條件類似的工業(yè)裝置中有很多成功的應(yīng)用業(yè)績(jī)，在工藝技術(shù)上是有保證的。該工藝是從酸性尾氣中脫除 H2S 并以元素硫的形式進(jìn)行硫磺回收的生物反應(yīng)過程。（4）脫硫效果不受原料氣中CO2 /H2 S 比值高低的影響。　　 吸收塔帶有填料和必要的塔內(nèi)件，以確保塔內(nèi)氣液均勻接觸?！　?（2）生物反應(yīng)器　　 在生物反應(yīng)器內(nèi)部安裝了一些內(nèi)件，從而保證了系統(tǒng)的氣液完全混合。但實(shí)際上總會(huì)有一少部分的HS氧化為硫酸鹽。生物需要一定量的鹽類來進(jìn)行生長(zhǎng)和日常的維護(hù)。其中2臺(tái)生物反應(yīng)器為專利設(shè)備需專利商供貨，其余設(shè)備都可在國(guó)內(nèi)制造。因此，本項(xiàng)目合成氣壓縮機(jī)選用離心式壓縮機(jī)組。Casale合成塔采用軸徑向流內(nèi)件，氣流分布合理，消除了反應(yīng)床層死區(qū)，催化劑利用率提高。合成氨工藝暫按Topsφe技術(shù)，采用S300型氨合成塔內(nèi)件。本項(xiàng)目空分裝置需 4℃的冷量 1300kW，低溫甲醇洗工序需40℃的冷量 6560kW，氨合成工序需 14℃的冷量 4557kW，需 4℃的冷量4617kW，工況多，蒸發(fā)溫度低，制冷量需求大，宜采用離心式制冷壓縮機(jī)技術(shù)。設(shè)計(jì)溫度在 280～485 ℃，設(shè)計(jì)壓力 (g)。 (2) 酸性氣體脫除　　 酸性氣體脫除工序的主要設(shè)備有：甲醇洗滌塔、CO2 解吸塔、H2S 濃縮塔、熱再生塔、貧甲醇泵等。該裝置的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)?zāi)壳皣?guó)內(nèi)制造尚無成功的經(jīng)驗(yàn)，因此，冷箱裝置應(yīng)考慮整體成套引進(jìn)。內(nèi)件包括催化劑筐及其絕熱層、承壓殼體，床間換熱器、底部換熱器等構(gòu)成，考慮由托普索（TOPSφE）公司提供。爐子殼體材料為Q235A，輻射段管子為0Cr18Ni9，對(duì)流段管子為20g，隔熱內(nèi)襯采用輕質(zhì)耐火澆筑料及纖維模塊。 壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)將采用凝汽汽輪機(jī)，以便壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)，汽輪機(jī)的功率為 11011kW。該法合成反應(yīng)壓力和溫度較低，氣提效率較高，沒有中壓分解回收段，流程短，操作安全、簡(jiǎn)便。③ 意大利 Technimont 公司 IDR 工藝于 1981 年研究成功，隨后在意大利建有 300t/d 和 1200t/d 兩套工業(yè)生產(chǎn)裝置。該法除提高合成 NH3/CO2 摩爾比，提高單程轉(zhuǎn)化率及設(shè)置中壓分解回收循環(huán)段外，還采用特殊結(jié)構(gòu)的氣提塔和特殊材料雙相鋼，提高了氣提效率和設(shè)備的耐腐蝕性能，而且降低造價(jià)，該法熱回收利用較好。HEC法設(shè)置二個(gè)合成塔，轉(zhuǎn)化率高達(dá)75%，氣提塔負(fù)荷減少，高壓下冷凝回收熱量，副產(chǎn)蒸汽達(dá)到自給。 二十世紀(jì)八十代年中期以來我國(guó)又引進(jìn)意大利 SNAM 公司氨氣提專利技術(shù)，成套引進(jìn)和部分消化吸收自行設(shè)計(jì)共計(jì) 18 套（引進(jìn) 16 套自行配套建設(shè)2 套）規(guī)模 13～52 萬噸/年，總生產(chǎn)能力約 580 萬噸/年。(3) 尿素裝置工藝技術(shù)方案選擇① 技術(shù)先進(jìn)，成熟性比較　　從國(guó)內(nèi)外尿素工藝技術(shù)概況的介紹中