【文章內(nèi)容簡介】 提塔，含 NH3和 CO2的惰性氣則通過合成塔頂部的管線進(jìn)入高壓洗滌器（ E3203）。高壓洗滌器下部為管殼式換熱器，上部為帶防爆空間的填料床。 在高壓洗滌器（ E3203）的下部， 大部分 NH3和 CO2冷凝，其冷凝所放熱量由調(diào)溫水移走。 出高壓洗滌器（ E3203）下部的氣體，在高壓洗滌器（ E3203）上部的填料床層與從循環(huán) 工段來的甲銨液逆流接觸，氣體中的 NH3和 CO2被甲銨液吸收。 出高壓洗滌器的惰性氣體僅含有少量的 NH3和 CO2，通過壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入 4 巴吸收塔（ C3201）。 4 巴吸收塔（ C3201）由兩層填料床層組成，上部床層用冷卻后的蒸汽冷凝液作吸收劑，下部床層用來自 4 巴吸收塔給料泵的工藝?yán)淠鹤魑談３?4 巴吸收塔的惰性氣體僅含有微量氨（ %vol），通過壓力調(diào)節(jié)閥排入大氣。 4 巴吸收塔的塔底吸收液作為常壓吸收塔的洗滌液。 循環(huán)和洗滌工序 此工序主要是從出汽提塔底部的尿素溶液中回收 NH3和 CO2。出汽提塔底部的 尿素溶液通過液位調(diào)節(jié)閥減壓至 (A)。由于減壓，溶液中的甲銨大部分分解成為氣態(tài)的 NH3和 CO2，分解所需熱量由溶液提供，致使溶液溫度降低。減壓后的氣液混合物噴灑于精餾塔（ 305D）的鮑爾環(huán)床層上。 80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 19 尿素 甲銨溶液從精餾塔的下部進(jìn)入循環(huán)加熱器（ E3302），溫度升至大約 135℃ ，大部分甲銨分解為 NH3和 CO2，分解所需熱量由低壓蒸汽提供。 出循環(huán)加熱器（ E3302）的氣液混合物在精餾塔（ C3303）的下部分離，氣體通過精餾塔的填料床層與上部來的冷尿素溶液接觸，進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換，氣體中部分 水被冷凝下來，減少了出精餾塔氣體中的水含量。 出精餾塔的氣體進(jìn)入低壓甲銨冷凝器（ E3303），低壓甲銨冷凝器是一個浸沒式的冷凝器，氣體在此幾乎完全冷凝，冷凝熱則由調(diào)溫水移走。 出低壓甲銨冷凝器的氣液混合物進(jìn)入低壓甲銨冷凝器液位槽（ V3301），該槽既是分離器，又是高壓甲銨泵（ P3301）的入口緩沖槽。出液位槽的氣體入常壓吸收塔（ C3305），出液位槽的甲銨液含水 31%，經(jīng)高壓甲銨泵（ P3301）升壓至 (A)入高壓洗滌器（ E3203）。 出精餾塔底部的尿素溶液濃度約為 %，含有 少量的 NH3及 CO2。尿素溶液通過液位調(diào)節(jié)閥入閃蒸槽（ S3304），在此尿液濃縮至 74%。 閃蒸槽操作壓力 ，操作溫度 84℃ 。由于壓力降低，部分 NH3，CO2及 H2O 從溶液中閃蒸出來，氣體入一段蒸發(fā)冷凝器（ E3702）。 來自低壓甲銨冷凝器液位槽（ V3301）、一段蒸發(fā)冷凝器（ E3702）、二段蒸發(fā)第二冷凝器（ E3704）以及解吸系統(tǒng)回流冷凝器分離器（ V3801）的氣相進(jìn)入常壓吸收塔（ C3305），利用來自 4 巴吸收塔的洗滌液吸收尾氣中的氨，吸收系統(tǒng)的熱效應(yīng)通過常壓吸收塔循環(huán)泵和水 冷器循環(huán)移熱。吸收液流入工藝?yán)淠翰郏?V3703） ；氣體高空排放。 尿素溶液貯存及蒸發(fā)造粒系統(tǒng) 80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 20 出閃蒸槽的 74%尿素溶液入尿液貯槽（ V3302）。通過尿素溶液泵（ P3303） 將閃蒸槽的尿液送入一段蒸發(fā)器 E3401。一段蒸發(fā)器的操作壓力 (A)，操作溫度 130℃ ，溶液在此被濃縮至 96%，濃縮尿素所需熱量由加入殼側(cè)的 低壓蒸汽供給。 出一段蒸發(fā)器的氣液混合物在位于蒸發(fā)器上端的分離器（ S3401）中分離。 96%的尿液通過 U 型管道直接減壓進(jìn)入二段蒸發(fā)器（ E3402）。二段蒸發(fā)器 的操作壓力 (A)，操作溫度 140℃ ，溶液在此被濃縮至%，出二段蒸發(fā)器的氣液混合物在位于蒸發(fā)器上端的分離器（ S3402）中分離。熔融尿素利用熔融尿素泵（ P3401）送至造粒塔頂?shù)脑炝婎^。濃縮尿素所需熱量由加入殼側(cè)的 低壓蒸汽供給。 在一段蒸發(fā)冷凝器（ E3702）中，一段蒸發(fā)分離器來的氣體及閃蒸槽來的氣體冷凝。冷凝液入工藝?yán)淠翰郏?V3703），未冷凝氣體通過一段蒸發(fā)噴射器（ J3702）升壓后送入常壓吸收塔進(jìn)一步回收氨。 來自二段蒸發(fā)分離器的氣體通過升壓器（ J3703） 升壓后進(jìn)入二段蒸發(fā)第一冷凝器（ E3703） ，冷凝液入工藝?yán)淠翰郏?V3703），未冷凝氣體通過二段蒸發(fā)第一噴射器（ J3704）進(jìn)一步升壓后進(jìn)入二段蒸發(fā)第二冷凝器（ E3704） ，冷凝液入工藝?yán)淠翰郏?V3703），未冷凝氣體通過二段蒸發(fā)第二噴射器（ J3705）進(jìn)一步升壓后進(jìn)入常壓吸收塔進(jìn)一步回收氨。 尿素溶液貯槽（ V3302）的設(shè)置另外一個目的是當(dāng)造粒單元及蒸發(fā)工序需進(jìn)行停車清洗、更換造粒噴頭時，前面工序仍可繼續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)的尿素溶液可貯存在尿素溶液貯槽中，因此尿素溶液貯槽的設(shè)置增加了整個 裝置的操作彈性。由于要考慮到造粒單元停車清洗及更換造粒噴頭，尿素溶液貯槽容積需有 3 小時的尿素溶液貯存量。 80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 21 解吸和水解 工藝?yán)淠翰壑械娜芤汉?NH CO2及尿素，需進(jìn)行解吸和水解以減少NH CO2及尿素的損失。溶液通過解吸塔給料泵（ P3703） 4 巴吸收塔給料泵送出。來自 P3703 的工藝?yán)淠浩渲幸徊糠炙椭恋蛪杭卒@冷凝器及閃蒸槽冷凝器作吸收劑，其余經(jīng)解吸塔換熱器（ E3802）預(yù)熱后入第一解吸塔（ C3801）上部。 第一解吸塔內(nèi)設(shè)置有約 15 塊篩板，溶液從上至下流經(jīng)各篩板時，溶液中的大部分氨和 CO2被水解塔（ C3803）和第二解吸塔（ C3802）來的氣體汽提出來。 出第一解吸塔底部的稀溶液經(jīng)水解塔給料泵（ P3801）抽出，經(jīng)水解塔預(yù)熱器（ E3803）預(yù)熱至 200℃后進(jìn)入水解塔（ C3803）上部。 水解塔中設(shè)有約 10 塊塔板，溶液至上而下流經(jīng)各塔板時，溶液溫度升高至 210℃，溶液中的尿素水解成 NH3和 CO2，尿素水解及溶液溫度升高所需熱量則由從水解塔底部加入的高壓蒸汽提供。 水解塔的操作壓力為 (a)。出水解塔底部的溶液經(jīng)預(yù)熱器（ E3803）換熱后，通過液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第二解吸塔（ C3802）上部繼續(xù)解吸。 第二解吸塔內(nèi)設(shè)有約 21 塊篩板，溶液從上至下流經(jīng)各塔板時，溶液中的 NH3及 CO2被從塔下部加入的低壓蒸汽全部汽提出來。 出第二解吸塔底部的液體幾乎為純凈的水， NH3 及尿素的含量均小于3ppm。此液體通過解吸塔熱交換器（ E3802）、廢水冷卻器（ E3801）冷卻80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 22 至 60℃后送出界外，由化水站處理后作為鍋爐給水。 出第一解吸塔（ C3801）的氣體到回流冷凝器（ E3804）進(jìn)行冷凝，冷凝后的氣液混合物進(jìn)入回流冷凝器分離器 （ V3801）中分離。溶液經(jīng)回流泵（ P3802）送出，一 部分返回第一解吸塔頂部作為回流液，其余則送至低壓甲銨冷凝器（ E3303）。 出回流冷凝器液位槽的氣體經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥減壓后至常壓吸收塔進(jìn)一步回收氨。 第一解吸塔（ C3801）操作壓力約為 (A)。 項目建設(shè)總平面布置 1） 、總平面布置 本工程主要有 CO2壓縮、尿素主裝置、造粒塔、尿素散裝庫、尿素成品庫、尿素主控樓（含配電）等。 經(jīng)比選，將 CO2壓縮、尿素主控樓（含配電）布置在二期氨合成裝置南側(cè)，尿素主裝置、造粒塔布置在尿素主控樓西側(cè)，二期氨合成裝置西側(cè)。根據(jù)工藝流程，將尿素散裝庫布置 在尿素裝置西側(cè)，尿素成品庫布置在尿素裝置南側(cè)，并靠近現(xiàn)有尿素成品倉庫區(qū)。 本工程用地面積： 公頃。 具體布置詳見《總平面布置圖》 K512041 。 2） 、豎向布置 本工程所在用地較平整，豎向設(shè)計采用連續(xù)平坡式布置，平場標(biāo)高與已建裝置一致，場地雨水由道路雨水口收集后經(jīng)地下排雨水管排至場外。 公用工程及輔助設(shè)施 給、排水 1）給水系統(tǒng) 80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 23 （ 1） 生活給水 本工程生活用水來自老廠生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)，主要是供分析化驗和各衛(wèi)生間洗滌用水，用水量平均為 Q=1m3/h，最大為 Q=2m3/h。 （ 2） 生產(chǎn)給水 本工程 生產(chǎn)給水主要是工藝生產(chǎn)裝置地坪沖洗 用水（間斷），生產(chǎn)用水由老廠生活、生產(chǎn)給水管網(wǎng)系統(tǒng)提供。 本 工程生產(chǎn)給水量平均為 ，最大為 1m3/h。 （ 3） 消防給水 本工程占地約 3 公頃，同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按一次考慮。最大處室外消防用水量為 25l/s，室內(nèi)消防用水量 10l/s，火災(zāi)延續(xù)時間為 3 小時。故本裝置消防用水量為 35 L/s，一次消防用水量為 378m3。 本項目生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)輔助裝置的消防用水由老廠消防給水系統(tǒng)提供， 管網(wǎng)壓力為。 本項目裝置區(qū)內(nèi)的水消防管網(wǎng)環(huán)狀布置，管網(wǎng)上 每隔 60 米設(shè)室外地上式消火栓，在火災(zāi)危險性較大的主裝置周圍設(shè)水炮保護(hù)，管網(wǎng)用閥門分隔，每段管網(wǎng)上消火栓數(shù)量不超過 5 個。 其他詳細(xì)內(nèi)容及化學(xué)消防系統(tǒng)詳見消防章節(jié)。 （ 4） 循環(huán)水系統(tǒng) 循環(huán)水水量： 13082～ 14390m3/h 循環(huán)給水溫度： 32℃ 循環(huán)回水溫度： 42℃ 循環(huán)給水壓力： （ 表壓 ） 循環(huán)回水壓力： （ 表壓 ） （ 5）老廠的給水系統(tǒng)現(xiàn)狀 老廠的一次水來自地下水，公司現(xiàn)共有深水井 8 眼，單井出水量均為80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 24 150m3/h，總供水能力為 1200m3/h，各分廠滿負(fù)荷生產(chǎn)時最大一次水用量為800m3/h。包括生活、消防、及循環(huán)水補水。 一次水給水系統(tǒng)為全廠生產(chǎn)、生活合用給水系統(tǒng)。各深井內(nèi)的深井水由深井泵直接抽送至廠區(qū)一次水管網(wǎng)，各裝置區(qū)都有一次水 。廠區(qū)一次水管網(wǎng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，增加供水安全性。一次 水管網(wǎng)內(nèi)壓力為 ，管材為焊接鋼管，管 道防腐做加強級防 腐 層。 根據(jù)各裝置消防設(shè)計的需要，所需的消防設(shè)施 均在一次水管網(wǎng)接出，并形成各裝置獨立的環(huán)狀管網(wǎng)， 管網(wǎng)壓力為 ，管材為焊接 鋼管 ，管道防腐做加強級防腐層． 老廠現(xiàn)有尿素裝置循環(huán)站多座，總的循環(huán)水量約 20200m3/h，能滿足本項目的需要。 2）排水系統(tǒng) 本項目排水系統(tǒng)包括生活污水系統(tǒng)、生產(chǎn)污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)系統(tǒng)三個部分。 （ 1） 生活污水系統(tǒng) 本工程生活污水主要是各建筑物內(nèi)衛(wèi)生潔具排水，排水量平均為，最大為 ，生活污水設(shè)獨立的管線，經(jīng)化糞池處理后排至老廠污水管網(wǎng)系統(tǒng)。 （ 2） 生產(chǎn)污水系統(tǒng) 本項目工藝生產(chǎn)裝置排放的污水經(jīng)污水 管道收集后流至排至老廠現(xiàn)有生產(chǎn)污水管網(wǎng)。生產(chǎn)污水量平均為 ，最大為 1m3/h。 （ 3）雨水系統(tǒng) 受污染的裝置區(qū)內(nèi)的的初期雨水和事故污水，用閥門切換到生產(chǎn)污水管進(jìn)入老廠生產(chǎn)污水管網(wǎng)。初期雨水后的雨水切換到雨水管道外排。 （ 4）老廠區(qū)排水管網(wǎng)的設(shè)置 老 廠 的 排水系統(tǒng)采用雨、污 分 流制排水系統(tǒng)，即生活污水、生產(chǎn)污水80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 25 與 潔凈的生產(chǎn)廢水 及 雨水 分 流排放。生活污水與處理達(dá) 標(biāo)后生產(chǎn)污水，潔凈的生產(chǎn)廢水 排入 老廠污水處理站內(nèi)的排水池中，混合后排入排水溝 ，處理后水質(zhì) 能 達(dá)到 一 級 排放 標(biāo)準(zhǔn)。 雨水直接通過排水溝排放入廠區(qū)北面的大 汶河。 （ 5）老廠區(qū)污水處理站 尿素廢液有深度水解裝置，處理后廢水送造氣夾套產(chǎn)蒸汽。合成氨稀氨水通過氨水解吸提濃裝置，提濃后的氨水送尿素使用。循環(huán)水采用旁濾裝置進(jìn)行過濾，反洗的水排入沉淀池中，經(jīng)沉淀合格的清水排入排水池中。 （ 6）事故水收集排放 消防時的消防事故水通過 閥門切換到生產(chǎn)污水管， 排入老廠的排水池中進(jìn)行事故儲存，在確認(rèn)符合排放標(biāo)準(zhǔn)后方可外排。 供、配電 1）用電負(fù)荷、負(fù)荷等級 本 工程為尿素裝置，包括 CO2壓縮、尿素主廠房、造粒、尿素貯運包裝等工段， 公用工程依托老廠現(xiàn)有裝置。 根據(jù)工藝要求， 尿素 裝置的蒸汽冷凝液泵和高壓沖洗水泵為一級負(fù)荷，該裝置的其它工藝設(shè)備用電負(fù)荷為二級負(fù)荷；尿素 貯運包裝工段 工藝設(shè)備用電負(fù)荷為為三級負(fù)荷。 整個尿素裝置的裝機容量約為 ,工作容量約為 ,其中高壓電機工作容量約為 ，低壓用電設(shè)備工作容量約為 。折算至 6kV 側(cè)的總需要容量為 。 2）電源狀況 該公司現(xiàn)有 110kV 變電所一座，配套 80000kVA 和 63000kVA 主變電壓器各一臺，年總用電負(fù)荷為 104kW。本項目 6kV 電源分別有由該公司發(fā)電裝 置及 110kV 外線路供給。 80 萬噸年尿素裝置節(jié)能改造項目可行性研究報告 26 本工程的電源依托老廠，根據(jù)全廠用電負(fù)荷及等級要求，本工程需要二回路 6kV 電源，該兩回 6kV 電源擬分別引自老廠總變電所的 6kV I、 II段母線。 由此可見，本工程供電電源是可靠落實的，選擇本工程供電電源為 6kV,配電電壓為 6kV 和 是合理可行的。 采暖通