【正文】 產(chǎn)出粗合成氣，高溫粗合成氣經(jīng)激冷室降溫增濕。該法缺點(diǎn)是在低溫下操作，要求采用低溫材料，投資較高。 干法回收硫的方法使用最廣泛的為克勞斯法。 汽提工藝 是意大環(huán)斯納姆普羅吉提公司于六十年代開發(fā)的以氨為汽提劑的尿素生產(chǎn)技術(shù)，后來(lái)發(fā)展為 NH3自汽提工藝，在世界范圍內(nèi)也有廣泛的建廠業(yè)績(jī)。在合成塔生產(chǎn)方面取得了很大的成年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 22 績(jī)。 （ C＋ H2）濃度達(dá)到 90％ ,CO 含量低 。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，歷史上沒有發(fā)生過洪水淹沒的情況，可不考慮區(qū)域洪水的影響。 為了滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)尿素的需求，降低單位產(chǎn)品的投資成本，在我國(guó)建設(shè)大型尿素裝置非常必要。目前 尿素主要有三種生產(chǎn)方法：一是以天然氣為原料，二是以油為原料，三是以煤為原料。 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 11 表 2— 2 我國(guó)尿素產(chǎn)量前 20名生產(chǎn)企業(yè) 序號(hào) 地址 公司名稱 產(chǎn)量（噸） 原料 1 四川納溪 瀘天化集團(tuán) 748650 天然氣 2 烏魯木齊 中石油烏魯木齊石化分公司 554640 氣代油 3 湖北宜昌 湖北宜化集團(tuán) 441699 煤 4 寧夏銀川 中石油寧夏石化分公司 431702 氣代油 5 山東德州 山東華魯恒升集團(tuán) 429444 煤 6 海南東方 中海油化學(xué)公司 379973 天然氣 7 云南水富 云天化股份公司 363526 天然氣 8 陜西渭南 渭河煤化工公司 363482 煤 9 四川成都 川化集團(tuán) 329344 天然氣 10 山西晉城 蘭花煤炭集團(tuán) 628392 煤 11 四川成都 四川美豐化工股份公司 1000000 天然氣 12 山西晉城 天脊集團(tuán)晉城化工公司 600000 煤 13 重慶涪陵 中國(guó)核工業(yè)建峰化工總廠 280629 天然氣 14 海南 中石油化學(xué)公司福島二廠 800000 天然氣 15 遼寧 華錦集團(tuán)遼河化肥廠 520200 天然氣 16 遼寧 華錦集團(tuán)錦西天然氣化工公司 520200 天然氣 17 內(nèi)蒙古 內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán) 520200 天然氣 18 寧夏 中石油寧夏石化分公司 660000 天然氣 19 吉林大慶 大慶石化公司化肥廠 520200 天然氣 20 遼寧 本溪北方煤化工公司 620200 煤 合計(jì) 10485866 2020 年尿素新增產(chǎn)能超過 400 萬(wàn)噸／年， 2020 年 9 月山西省晉城煤化工公司 30 萬(wàn)噸／年大顆粒尿素裝置投產(chǎn)； 12月山東華魯恒升集團(tuán) 30萬(wàn)噸／年大顆粒尿素建成投產(chǎn)；2020 年底，中海石油化學(xué)有限公司建設(shè)的富島二廠 80 萬(wàn)噸／年大顆粒尿素投運(yùn)。世界尿素貿(mào)易量 1996 年達(dá)到 1100 萬(wàn)噸，中國(guó)進(jìn)口尿素占當(dāng)年世界貿(mào)易量的 52％。 在工業(yè)上，尿素可 生產(chǎn)三聚氰胺、尿醛樹脂、氰尿酸、氯化異氰尿酸、三羥基異氰酸酯、水合肼、鹽酸氨基脲、脲烷等，尿素可制氨基甲酸酯、酰尿、造影顯影劑、止痛劑、漱口水、甜味劑等醫(yī)藥品。海菲泰（國(guó)際）投資控股集團(tuán)有限責(zé)任公司將利 用當(dāng)?shù)刭Y源和環(huán)境優(yōu)勢(shì)投資建設(shè)煤化工項(xiàng)目，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。嚴(yán)格貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)基本建設(shè)的規(guī)定，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全實(shí)用。 主辦單位概況 海菲泰 (國(guó)際 )投資控股集團(tuán)有限公司 (以下簡(jiǎn)稱“海菲泰集團(tuán)” )是從事替代能源研發(fā)、生產(chǎn)、銷售；汽、柴油銷售；石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售；投資許可經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目：煤礦開采，煤炭 經(jīng)營(yíng)；石油貿(mào)易進(jìn)出口業(yè)務(wù)的綜合性能源公司。 建設(shè)規(guī)模與目標(biāo) 呼倫貝爾當(dāng)?shù)赜胸S富的煤炭資源，奠定了發(fā)展以煤為原料的化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。 尿素用于生產(chǎn)含脲聚合物，也可作纖維素產(chǎn)品的軟化劑；尿素還可以作炸藥的穩(wěn)定劑，選礦的起泡劑 ,也可用于制革顏料生產(chǎn)。 1997 年中期中國(guó)停止尿素進(jìn)口后，世界貿(mào)易量一度大幅度下降，中國(guó)停止進(jìn)口的份額逐漸由拉美、澳大利亞和美國(guó)進(jìn)口的增加來(lái)填補(bǔ)， 1999 年又恢復(fù)到 1996 年的 水平。與此同時(shí)，一批中小企業(yè)也完成了技術(shù)改造和設(shè)備更新，約增產(chǎn) 160萬(wàn)噸。在目前階段大型尿素裝置以天然氣為原料的企業(yè)最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其成本一般為 1000 元／噸；其次是以煤為原料的企業(yè)，生產(chǎn)成本為 1100 元／噸，而以煤為原料的企業(yè)又有很大的區(qū)別。從產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)定位、組合技術(shù)的可靠性、項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)合理性、大型設(shè)備的制造和運(yùn)輸條件、當(dāng)?shù)氐馁Y源條件、資金籌措能力等方面綜合考慮，擬定建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨尿素 104 萬(wàn)噸，分兩條生產(chǎn)線，每條線生產(chǎn)能力為 52萬(wàn)噸 /年尿素。 交通運(yùn)輸 新巴爾虎左旗的公路運(yùn)輸比較發(fā)達(dá)，目前旗內(nèi)有省道三條，總里程達(dá) 447km，縣道，鄉(xiāng)道 ，現(xiàn)已基本形成了兩橫，一縱為主骨架，干支相連，四通八達(dá)的公路網(wǎng)絡(luò)。 ,原料煤及氧氣消耗低 。但從目前國(guó)內(nèi)的合成塔規(guī)模來(lái)說(shuō)，最大只能生產(chǎn) 20 萬(wàn)噸／年，不能滿足我們的需要，因此只 能從國(guó)外氨合成塔中選取。其最大特點(diǎn)是高壓圈內(nèi)主要設(shè)備能地面布置，無(wú)需高層框架，設(shè)備操作與維修都比較方便。由于克勞斯法工藝簡(jiǎn)單，適用大型化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化，裝置效能高。 NHD(或 Selexol)亦屬物理吸收，對(duì) CO H2S 等均有較強(qiáng)的吸收能力，但只能將 H2S脫至小于 1ppm，對(duì) COS 吸收能力較差，需另加有機(jī)硫水解和精脫硫裝置。再經(jīng)文丘里洗滌器及洗滌塔進(jìn)一步除塵，含塵量合格（≤ 1mg/Nm3）后，送往 CO 變換工序。在約 1400～ l500℃及 壓力下，進(jìn)行部分氧化反應(yīng)。而且溶劑循環(huán)量小，溶劑價(jià)格便宜，能耗和操作費(fèi)用較低。國(guó)內(nèi)采用過的方法有栲膠法、 ADA 法、 PDS 法、 GTS 法、 TS8505 法等多種方法。進(jìn)入九十年代后，斯太米卡邦對(duì)其尿素技術(shù)作了較大的改進(jìn)年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 和推廣，主要是增加了原料氣脫氫裝置，提高了裝置的安全性能；合成塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了轉(zhuǎn)化率，降低了合成塔高度及體積，將原立式降膜甲銨冷凝器改為池式冷凝器，并將其用作初級(jí)反應(yīng)器，減少了合成塔的體積， 降低了工藝框架的高度。 2）合成工藝方案 國(guó)內(nèi)對(duì)組合成塔的研究生產(chǎn)由來(lái)已久，塔內(nèi)件從軸向到徑向、換熱管從三套管到套管、單管，各科研單位和生產(chǎn)廠家都作了大量的工作。 （ 1） SHELL 公司的粉煤氣化工藝的特點(diǎn) SHELL 公司的粉煤氣化工藝屬第二代煤氣化技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)： ,對(duì)原料煤的灰熔點(diǎn)限制較少 ,可以氣化高灰熔點(diǎn)的無(wú)煙煤 。 2）水文地質(zhì) 廠址區(qū)年均降水量只有 ，而年平均蒸發(fā)量為 mm，為降水量的 倍，累年最大日降水量 mm，地表土壤又為風(fēng)積 、沖積形成的砂土層，因而很難形成較大徑流。當(dāng)規(guī)模達(dá)到一定程度后，則經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢(shì)就不再明顯。 尿素價(jià)格分析 競(jìng)爭(zhēng)力分析 我國(guó)尿素生產(chǎn)企業(yè)的成本情況根據(jù)原料不同差別較大。 2020 年我國(guó)尿素產(chǎn)量前 20 名生產(chǎn)企業(yè)見表 2— 2。 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 10 表 2— 1 世界尿素供需狀況 （單位：萬(wàn)噸） 項(xiàng)目 /年份 1999 年 2020 年 2020 年 1999～ 2020 年平均增長(zhǎng)率 生產(chǎn)能力 12130 13696 14717 產(chǎn)量 9717 11696 13078 開工率 需求量 8391 11087 11478 尿素是氮肥中的主要貿(mào)易品種。農(nóng)業(yè)上尿素可作單一肥料、復(fù)合肥料、混合肥料及微肥使用，也用作飼料添加劑。 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 7 項(xiàng)目概況 擬建地點(diǎn) 本項(xiàng)目擬建在呼倫貝爾市新巴爾虎左旗。主要設(shè)備由國(guó)內(nèi)制造，選用的工藝設(shè)備、自控方案要先進(jìn)、可靠，“三廢”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。公司總部設(shè)在中國(guó)北京市。隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，根據(jù)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，海菲泰（國(guó)際）投資集團(tuán)擬建設(shè)以煤為原料年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素工程 . 主要建設(shè)條件 （ 1）本項(xiàng)目年用水量 萬(wàn)噸，水源來(lái)自新巴爾虎左旗工業(yè)園區(qū)輸水管線，輸水至廠區(qū)蓄水地，經(jīng)加壓后供廠區(qū)各用水點(diǎn)使用。 國(guó)內(nèi)外市 場(chǎng)分析預(yù)測(cè) 國(guó)外市場(chǎng)供應(yīng)現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) 2020 年世界尿素生產(chǎn)能力約 億噸（實(shí)物量，下同），產(chǎn)量 億噸，開工率％。 2020 年世界尿素出口量為 2830 萬(wàn)噸，其中前蘇聯(lián)國(guó)家出口量居第 1位，達(dá)到 750 萬(wàn)噸，占 27％。 預(yù)計(jì) 2020～ 2020 年規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目新增產(chǎn)能 1110 萬(wàn)噸 /年。 根據(jù)我國(guó)的資源狀況，天然氣供應(yīng)不足，渣油、輕油價(jià)格波動(dòng)太大，這些以天然氣或渣油、輕油為原料的企業(yè)都在積極改變?cè)下肪€。 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案的合理性 尿素是化肥行業(yè)主要的氮肥產(chǎn)品，與其他肥料相 比具有更好的性能優(yōu)勢(shì)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。建設(shè)中的兩伊鐵路北起伊敏車站，向南偏西跨輝河后，進(jìn)入新左旗路經(jīng)諾干諾爾，巴日?qǐng)D，罕達(dá)蓋進(jìn)入興安盟阿爾山市與伊爾施接軌，線路全長(zhǎng) 197km。 、運(yùn)轉(zhuǎn)同期長(zhǎng)，無(wú)需備用爐； ，操作彈性較大。 國(guó)外氨合成工藝多種多樣，應(yīng)用最多的有 Kellogg 臥式合成塔和四級(jí)氨冷凍系統(tǒng)及聯(lián)合式熱交換器工藝、 ICI 的低壓合成工藝、 Braun 的絕熱式氨合成工藝、 TOpsφ e 200徑向塔工藝。其次是操作控制也比較簡(jiǎn)單，只需簡(jiǎn)單控制合成塔進(jìn)出口的溫度即可控制塔內(nèi)的氨 /碳比。因此已成為含 H2S 氣體中回收元素硫的主要方法。為使脫碳尾氣符合環(huán)保排放要求，須將脫硫和脫碳分開，流程復(fù)雜。 在氣化室高溫條件下，呈液態(tài)的融渣經(jīng)激冷、固化，再經(jīng)破渣機(jī)破碎較大凝塊后，導(dǎo)入鎖渣罐周期性地排入渣池，在此經(jīng)初步沉降，粗渣由設(shè)于渣池中的刮板撈渣機(jī)陸續(xù)撈出固渣，并運(yùn)出界外。 （ 2）氣化工段 由磨煤工序制備的原料煤漿，經(jīng)泵加壓后，送入氣化爐噴嘴與空分送來(lái) 的高壓氧氣經(jīng)噴嘴進(jìn)入氣化室。 該技術(shù)成熟可靠，可將H2S脫至小于 。 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 濕法主要是用溶劑將 H2S 吸收后在液相與氧氣反應(yīng)生產(chǎn)硫磺，按吸收液中氧化劑載體又分為釩基氧化法和鐵基氧化法，按使用的溶劑不同又分為多種方法。國(guó)內(nèi)建廠業(yè)績(jī)較多 ，而且軟硬件費(fèi)用也相對(duì)較低。 （ 3）水煤漿氣化工藝與粉煤氣化工藝比較 表 5— 2 水煤漿氣化工藝與粉煤氣化工藝比較 序號(hào) 項(xiàng)目 粉煤氣化 水煤漿氣化 1 原料適應(yīng)性 適應(yīng)各煤種 適應(yīng)成漿性好、灰熔點(diǎn)低的煤 2 氣化溫度 1400～ 1700℃ 1300～ 1500℃ 3 氣化壓力 4 單爐處理能力 2020 噸 /天 1500 噸 /天 5 氣化爐配置 單爐 需有備用爐 6 氣化爐結(jié)構(gòu) 水冷壁 耐火襯里 7 熱回收 廢鍋、水冷壁 廢 鍋、激冷 8 煤氣除塵 冷煤氣激冷、過濾、洗滌 洗滌 9 易損件 高溫過濾器、燒嘴 耐火襯里、燒嘴 10 磨煤方法 干磨同時(shí)干燥 濕磨 11 國(guó)產(chǎn)化水平 關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn) 國(guó)產(chǎn)化率高 12 投資 高 低 （ 4） 水煤漿加壓氣化工藝與 SHELL 的粉煤氣化工藝典型氣體成份對(duì)比： 表 5— 3 水煤漿氣化工藝與粉煤氣化工藝氣體成份對(duì)比 序號(hào) 組成（ V%） 水煤漿 粉煤 1 氫氣 2 一氧化碳 3 二氧化碳 4 甲烷 5 硫化氫 6 氮?dú)? 7 氬氣 8 水蒸氣 通過對(duì) SHELL 及 Texaco 煤氣化工藝的比較可以看出，兩種煤氣化工藝都可以選擇 ,本著可靠性、實(shí)用性、先進(jìn)性的原則，本 工程 采用水煤漿加壓氣化工藝。 目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，用煤進(jìn)行氣化生產(chǎn)合成氣的先進(jìn)工藝主要有水煤漿加壓氣化工藝和 SHELL 粉煤加壓氣化工藝、這兩種工藝的共同特點(diǎn)是： ，適合于裝置的大型化； ； ，爐渣殘?zhí)忌伲? ； 水煤漿加壓氣化工藝于 20 世紀(jì) 90 年代初引入中國(guó)，在國(guó)內(nèi)合成氨和甲醇生產(chǎn)領(lǐng)域都有成功的使 用經(jīng)驗(yàn)，而 SHELL 粉煤氣化工藝近年來(lái)也在積極開拓中國(guó)市場(chǎng)，目前在國(guó)內(nèi)有多套合成氨裝置采用該技術(shù)建設(shè)。年平均蒸發(fā)量為 ，相當(dāng)于降水量的 56 倍，特別干旱的年份達(dá) 11 倍，年平均蒸發(fā)量 。 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 15 3 產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 建設(shè)規(guī)模 尿素生產(chǎn)的規(guī) 模對(duì)投資和產(chǎn)品成本影響較大，一般來(lái)說(shuō)規(guī)模越大單位產(chǎn)品成本越低。 2020 年全國(guó)碳銨產(chǎn)量為 672萬(wàn)噸（折純），預(yù)計(jì)到 2020 年碳銨產(chǎn)量下降至 500 萬(wàn)噸，占全國(guó)氮肥產(chǎn)量的 15%，氮肥產(chǎn)量將達(dá)到 3510 萬(wàn)噸（折純氮），尿素產(chǎn)量將達(dá)到 5390（萬(wàn) 年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸合成氨 104 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 13 噸（實(shí)物量）。 2020 年尿素生產(chǎn)繼續(xù)保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，產(chǎn)量達(dá)到 4337 萬(wàn)噸。世界尿素供需狀況見表 2— 1。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)用尿素占 90％， 10％用于工業(yè)。 研究范圍 （ 1）以煤