大雁能源重化工產(chǎn)業(yè)基地年產(chǎn)18萬噸合成氨30萬噸尿素項(xiàng)目建議書(25頁)-地產(chǎn)可研(編輯修改稿)
2025-09-18 18:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 易損部件，而床層溫度相對(duì)氣流床氣化爐要低得多，對(duì)耐火材料的磨損和侵蝕強(qiáng)度大大降低，因此，對(duì)耐火材料要求不高，氣化爐的運(yùn)轉(zhuǎn)率較高。 ⑺ 生產(chǎn)負(fù)荷調(diào) 節(jié)靈活 實(shí)踐證明，恩德粉煤流化床氣化爐的生產(chǎn)負(fù)荷可在 40%110%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，這樣更容易適應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程的需要。 ⑻開、停爐方便 氣化爐開、停操作方便。如需停爐，可停供原料煤和氣化劑，在幾分鐘內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)停爐。因氣化爐內(nèi)襯有耐火材料，冷卻速度較慢，甚至幾天之后仍可通入氣化劑重新啟動(dòng)。而實(shí)際上在停爐期間，每天向氣化爐內(nèi)噴入一、二次少量空氣，以維持氣化爐的內(nèi)溫度。這一特點(diǎn)在煤氣用作工業(yè)燃料氣時(shí)更有實(shí)際意義。 ⑼廢熱鍋爐使用壽命長(zhǎng) 由于對(duì)工藝流程進(jìn)行了改動(dòng)，減少了煤氣中夾帶的粉塵對(duì)廢熱鍋爐鍋爐管的磨損，因而延長(zhǎng)了 廢熱鍋爐的壽命和檢修期。 ⑽煤氣用途較廣 恩德粉煤流化床氣化爐的操作可分別采用空氣，富氧或純氧與水蒸汽為氣化劑，生產(chǎn)不同組成和熱值的煤氣，以滿足不同用戶的需求。 ⑾自產(chǎn)蒸汽量大 由于出氣化爐的粗煤氣溫度很高，因此，利用廢熱鍋爐回收煤氣中的顯熱，提高了氣化過程的整體熱效率，所產(chǎn)過熱蒸汽不僅可以滿足制氣工藝的需要，而且還有部分富余蒸汽外供。 ⑿煤氣生產(chǎn)成本低 與固定床氣化爐只能使用塊煤作原料相比，恩德流化床氣化爐使用粉煤作原料。而粉煤由于產(chǎn)率高、產(chǎn)量大，價(jià)格要比塊煤便宜得多，這樣制氣成本必然會(huì)明顯降低。另外，由 于流化床氣化提高了氣化強(qiáng)度，單臺(tái)氣化爐的煤氣生產(chǎn)能力大大提高，相對(duì)生產(chǎn)成本也會(huì)下降。如景德鎮(zhèn)的恩德粉煤流化床氣化爐煤氣生產(chǎn)成本就低于原固定床氣化爐。 本項(xiàng)目從裝置節(jié)約投資考慮，采用恩德粉煤氣化技術(shù)。 ㈡ ． 合成氨生產(chǎn)技術(shù) 合成氨工業(yè)，從開始建立到現(xiàn)在已經(jīng)歷了 80 余年歷史。對(duì)于氨的合成技術(shù)及催化劑，除合成壓力有所不同外，沒有原則性的變化。而對(duì)獲取純凈氫、氮?dú)獾姆椒ǘ纪度肓舜罅康木拓?cái)力。 制氨的原料僅氫和氮而已。氮來自空氣，取之不盡，用之不竭，而提純凈化氫是主要的研究對(duì)象。氫資源的供應(yīng)、制氫的技 術(shù)和凈化所采用的工藝方法，是合成氨工業(yè)需要不斷地解決并及時(shí)改進(jìn)的重大課題。合成氨廠約有 2／ 3 以上的資金和精力花費(fèi)在氫的供應(yīng)上面。氫原料及加工技術(shù)一直在變化并直接影響到合成氨工業(yè)的發(fā)展。 自然界沒有元素態(tài)的氫可以直接獲取，除了水外，絕大部分氫均存 在于各種燃料之中，也就是存在于碳?xì)浠衔镏小，F(xiàn)在已經(jīng)可以使用各種不同的固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)可燃物作為制氫原料，并配以與之相應(yīng)的氣體凈化方法，來制造氫氮?dú)夤┖铣墒褂谩? 本項(xiàng)目采用以煤為原料的制氫技術(shù)。 2． 氣體凈化及氨合成技術(shù) ⑴ 氨合成回路的改進(jìn)、壓力等級(jí)。 20 世紀(jì) 60 年代以前，各種方法均在向中壓（ 25～ 32MPa）靠攏。 20世紀(jì) 60 年代以后，由于離心壓縮機(jī)的使用，各種方法的壓力在不得已的情況下，降到約 15MPa，現(xiàn)在又在開始向中壓法回升。隨著新型催化劑的使用，壓力有可能再次下降到 10MPa 以下。如何處理好氨的冷凝分離與能耗間的關(guān)系，將是給研究降壓者提出的主要課題。 氨的分離。哈伯開始使用水吸收法，福瑟首先用冷凝分離代替水吸收，因其優(yōu)點(diǎn)多，很快得到廣泛采用。但是隨著合成壓力的逐漸降低，冷凝分氨變得愈來愈困難，于是又有人開始使用水吸收的做法。一旦低壓下氨分離技術(shù)與能耗的關(guān)系得到滿意的解決，合成壓力將會(huì)進(jìn)一步下降，并不會(huì)再次回升。整個(gè)合成氨工業(yè)由此可以跳出高壓工業(yè)的范圍。 合成塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)，是多年來人們熱衷于改進(jìn)的主要對(duì)象，大體上可分為三個(gè)階段。首先是以 TVA（ Tennessee Vallexy Authority）（美國(guó)田納西流域管理局）式冷管塔為代表，氨合成的反應(yīng)熱通過 插入在催化劑床層的套管移出。第二階段是采用分層冷激的做法取代冷管，使催化劑床層溫度更趨合理。到第三階段，催化劑床層仍然使用分段冷卻的做法，但不是直接注入冷激氣，而是改用管式換熱器將熱量移出，成為比較理想的 結(jié)構(gòu)。與改進(jìn)床層溫度分布的同時(shí)，對(duì)床層阻力也不斷地改進(jìn)。 廢熱鍋爐是合成回路中的一個(gè)重要組成部分。自從節(jié)能問題被突出以后，幾乎沒有哪種技術(shù)方法不使用它。根據(jù)熱量移出點(diǎn)與熱交換器位置間的關(guān)系，而有前置、中置、后置式之區(qū)分。 ⑵氣體凈化方法 現(xiàn)有的氣體凈化方法已經(jīng)能夠滿足各種工藝所提出的苛刻條件，但不能滿足人們 要求不斷技術(shù)進(jìn)步的愿望，新技術(shù)還會(huì)不斷地出現(xiàn)。另一方面推廣同行已有的經(jīng)驗(yàn)，將會(huì)取得較大進(jìn)展。例如在制氫方面早已應(yīng)用成熟的變壓吸附技術(shù)，現(xiàn)已有人將其移植到氨生產(chǎn)工業(yè)上來。估計(jì)這一技術(shù)將很快地被推廣。以后類似的移植借用，在凈化領(lǐng)域?qū)?huì)多于其他工序，因?yàn)閮艋ㄓ眯詮?qiáng)。 ㈢ ． 尿素生產(chǎn)技術(shù) 尿素生產(chǎn)工藝流程如下： 尿素的工業(yè)生產(chǎn)以氨和二氧碳為原料，在高溫和高壓下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)： 2NH3＋ CO2→ NH2CONH2＋ H2O 這個(gè)反應(yīng)只有在較高溫度（ 140℃以上）下其速度才較快而具有工業(yè)生產(chǎn)意義。由于反應(yīng)物的易揮發(fā)性， 且尿素反應(yīng)必須在液相進(jìn)行，所以在較高的反應(yīng)溫度下又必須加壓。工業(yè)生產(chǎn)的條件范圍為 160～ 200℃，～ 。 氨基甲酸銨脫水轉(zhuǎn)化為尿素的反應(yīng)是可逆的。投入的原料氨和二氧化碳部分地轉(zhuǎn)化為尿素和水的液體混合物， 而未反應(yīng)的原料則溶解其中。以二氧化碳計(jì)的轉(zhuǎn)化率為 50％～ 70％。以氨計(jì)的轉(zhuǎn)化率則更低，因 NH3／ CO2（物質(zhì)的量比）大于 2?；厥绽梦捶磻?yīng)的原料是一重要問題，充分利用反應(yīng)熱以降低能耗，是提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。 現(xiàn)代尿素生產(chǎn)均采用全循環(huán)法，即將每次通過反應(yīng)器（合成塔） 而未轉(zhuǎn)化為尿素的 NH3和 CO2回收送回合成塔。為此，合成塔排出液（含尿素、氨和二氧化碳的水溶液）要先進(jìn)行加工，分離成較為純凈的尿素水溶液和未反應(yīng)的 NH CO2和 H2O 的混合物。 前者通過蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶或造粒而制成顆粒狀尿素產(chǎn)品。后者經(jīng)過循環(huán)回收，以溶液形式送回合成塔。 五、原輔材料及燃料供應(yīng) ㈠．原料 本項(xiàng)目的原材料主要為煤炭、氧氣、氮?dú)?
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