【文章內容簡介】 氨和二氧化碳用水吸收生成甲銨或碳酸銨水溶液返回合成系統(tǒng)循環(huán)利用。反應液經(jīng)兩段分解及真空蒸發(fā)濃縮至 %造粒。 以煤為原料采用水媒漿加壓氣化技術生產粗煤氣 ,粗煤氣采用耐硫催化劑進行蒸汽變換。粗煤氣的凈化采用低溫甲醇洗除去其中的輕油 ,硫化物和二氧化碳等。然后再以液氮洗滌除去其中的甲烷和一氧化碳制得合格的合成氣 ,做為合成氨生產的原料。 甲烷餾份采用蒸汽轉化和變換后返回凈化系統(tǒng) ,再生的二氧化碳送往尿素裝置生產尿 素。 合成氣的壓縮采用蒸汽透平 ,合成氨壓力32MPa,合成塔選用徑向為主的新型合成塔配中置式鍋爐流程 ,生產的液氨存于氨庫供尿素生產使用 尿素生產采用國內成熟的水溶液全循環(huán)法 ,氨和二氧化碳在尿素合成塔中合成尿素 ,后處理系統(tǒng)采用二段分解、三段吸收、二段蒸發(fā)的工藝技術 ,造粒采用造粒機生產大顆粒尿素。 工藝流程 山東華魯恒升化工股份有限公司大型氮肥裝置國產化技改示范項目以已2020年 12月竣工投產 ,采用的就是多噴嘴對置式煤漿氣化裝置 ,工作壓力 ,工作溫度達 1400℃。國 內專利技術 ,達到國際先進水平。設備全部國產化 ,節(jié)省投資。所用煤種兼容性好 ,環(huán)保性能良好 ,操作周期長 ,能量回收好 ,與傳統(tǒng)水煤漿氣化技術相比 ,該技術節(jié)煤 7%,碳轉化率由 95%提高到 98%。通化化工股份有限公司擬全部采用該技改示范工程技術。 工藝路線如下 : 空 分 低溫甲醇洗 脫硫脫碳 四噴嘴新 型氣化爐 高溫耐 硫變換煙煤 水 添加劑 克勞斯 硫回收 液氮洗 精制 硫 磺 氨合成 水溶液全循環(huán)尿素節(jié)能新工藝裝置 尿 素 按示范項目模式 ,利用華東理工大學和大連理工大學的專利技術 。由中國華陸工程公司和中國寰球化學工程公司負責設計。設備由國內廠家制造。技術水平達到國際領先。 引進技術、設備和材料設想 低溫甲醇洗和液氮洗的生產工藝技術由國內進行開發(fā)和設計 ,開發(fā)設計工作由化工部第二設計院承擔。 設備和材料的引進 ,既要節(jié)省投資又要確保工程質量 ,考慮引進關鍵設備和材料。 水煤漿加壓氣化引進 6 臺水煤漿泵 ,低溫甲醇洗引進低溫甲醇泵 4 臺 ,同時還需引進非標設備、低溫鑰材、管材、管件和閥門。 DCS 裝置暫按國產考慮。 工藝方案及投 資估算 棒磨機 2 臺 ,2 開不備。采用Ф 氣化爐 2 套。1 開 1 備 ,高壓煤漿泵引進。關鍵閥門引進。壓力 。采用 3 級閃蒸流程灰水處理系統(tǒng)一套 ,沉降槽采用Ф 17m 1 臺。裝置投資 :~ 億 ,其中美元 :~250 萬元。 ⑴變換 采用國內技術 ,三段寬溫耐硫變換 ,設備全部在國內加工制造 ,一段變換爐Ф ⑵脫硫脫碳 采用低溫甲醇洗 ,液氮洗。 ⑶硫回收 采用克勞斯工藝 ,立足國內制造。 凈化裝置投資 :~ 億。 . 壓縮 采用離心式蒸汽透平驅動壓縮機 1 臺不備用。 壓縮裝置投資 :~ 億。 . 成和冷凍采用國內技術 ,11MPa 氨合成 ,循環(huán)機采用與合成氣壓縮 機聯(lián)合式。 采用離心式氨冷凍壓縮機 1 臺。 氨合成及冷凍裝置投資 :~ 億。 空分 ? ,一套 ,(國內技術 ) 空分裝置投資 :~ 億 中控室采用集散控制系統(tǒng) ,ESS 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。 投資 :~ 億元。 : 采用改良的水溶液全循環(huán)工藝。 (國內技術 )投資 :~億元。 ⑴煤貯運采用筒倉貯煤 ,Ф 15m 筒倉 2 座。 ⑵循環(huán)水供水能力 ~20200m3/h,Ф 風機逆流式冷卻塔 5 座。 ⑶供電 需要容量 ~12020KWh ⑷供汽 需 10MPaG 蒸汽 180t/h。 蒸汽 260t/h 公用工程投資 :~ 億元。 火炬、空壓站 ,氨貯罐 (5000m31 臺 )等。 投資 :~ 億元。 :~ 億元 。 ⑴ 設計費 :~ 億元 (包括專利費 ) ⑵ 預備費 :~ 億元 關鍵技術說明 壓縮技術 二氧化碳壓縮機是大型尿素生產裝置的關鍵核心設備。西安交大研制的大型尿素裝置寬工況節(jié)能型二氧化碳離心壓縮機 ,解決了長期困擾我國石化行業(yè)大型尿素生產裝置能耗大、設備故障頻發(fā)的難題 ,保證了大型尿素裝置長期低負荷運行時的節(jié)能效果 ,從源頭上降低了尿素的生產成本 ,為我國石化行業(yè)提供了一種安全可靠、高效節(jié)能、具有自主知識產權的高壓小流量化工介質離心壓縮機產品和技術。 NHD 脫碳工藝 NHD 是南京化學工業(yè)公司 (集團 )研究院近年來開發(fā)的一種優(yōu)良的物理吸收溶劑。它的主要組分為聚乙二醇二甲醚。它具有沸點高 ,冰點低 ,蒸汽壓低 ,對H2S 和 CO2 及 COS 等酸性氣體有很強的選擇吸收性能。其化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好 ,揮發(fā)損失小 ,對碳鋼設備亦無腐蝕性。灑落地下時可被生物降解 ,對人及生物環(huán)境無毒害 ,因此 NHD 氣體凈化技術為清潔生產工藝?；钚蕴棵摿蚝蟮淖儞Q氣加壓至 后先經(jīng)過分離器分離夾帶霧沫后 ,進入板翅式綜合氣體換熱器 ,與凈化氣、高壓閃蒸氣、低壓閃蒸氣換熱降溫 ,經(jīng) 進塔分離器分離 ,進入脫碳塔 ,氣體由下向上與從塔頂噴淋下來的溶液逆流接觸 ,混合氣體的二氧化碳被溶劑吸收 ,脫除到 %以下 ,凈化氣經(jīng)霧沫分離器分離掉夾帶的少量霧沫后 ,進入翅式氣體換熱器回收冷量 ,經(jīng)裝有 EAC2 的精脫硫罐脫除掉殘余總硫 (),加壓送聯(lián)醇系統(tǒng)。從脫碳塔底部出來的 NHD 富液 ,減壓后經(jīng)高閃槽將部分溶解的二氧化碳和大部分 N H2 氣體閃蒸解吸出來 ,高閃氣經(jīng)霧沫分離器分離掉所夾帶的少量霧沫后進板翅式氣體換熱器回收冷量 ,然后返回壓縮機三級入口予以回收。高壓閃蒸后的富液 ,再經(jīng)減壓后進入低閃槽 ,將大 部分溶劑的二氧化碳氣體閃蒸解吸出來 ,送尿素 ,低閃后的溶液進入真閃槽進一步閃蒸解吸二氧化碳 ,加壓后的二氧化碳氣與低閃氣混合送尿素。 合成氨工藝冷凝液的處理 在合成氨生產過程中 ,烴類低溫變換爐出口氣體、 CO2 再生塔頂部出來的氣體以及甲烷化爐出口氣體中均含有大量的水蒸汽 ,這些水蒸汽被冷卻后成為需要排出的工藝冷凝液。由于工藝冷凝液中含有少量的 NH CO甲醇和甲醛等 ,所以在排放或回收利用前要預先經(jīng)過處理。由于和原水相比 ,處理后的工藝冷凝液純凈度高 ,加 工成鍋爐給水比原水所花的費用少 ,所以對處理后的工藝冷凝液還應盡量地回收使用。 工藝冷凝液經(jīng)預熱后進入汽提塔 ,在此用低壓蒸汽汽提。冷凝液中的NH CO甲醇、甲醛等被汽提出來 ,汽提汽經(jīng)閃蒸槽進一步處理后引至 65 米高塔處排放 ,從汽提塔底出來的處理后的冷凝液 ,經(jīng)換熱冷卻至 50℃后 ,送至脫鹽水裝置作為補充給水。 工藝冷凝液的處理量為 43 噸 /小時。處理效率在 99%以上 ,汽提后的工藝冷凝液中雜質含量很低 ,NH3N 濃度≤ 1mg/l,電導率≤ 25us/cm,可以回收作為脫鹽水裝置的補充給水。處理后排放的尾氣約 1000kg/h,其中主要組份是水蒸汽約占 93%,另有大約 2%甲醇、 4%CO 1%NH3,低于排放標準值。 尿素工藝冷凝液的處理 尿素工藝冷凝液主要來源于真空濃縮系統(tǒng)和用來回收所有偶然排放的含有甲銨或氨溶液的碳銨溶液密閉排放槽。 將工藝冷凝液預熱后 ,用泵打入解吸塔上部該解吸塔用煙囪塔盤從塔中部將塔分隔為上下兩部分。冷凝液從塔上部噴下 ,與 上升的蒸汽接觸后 ,其中絕大部分的 NH3 和 CO2 被汽提出來。汽提后的冷凝液在塔上段煙囪塔盤匯集 ,并用泵送入水解器。經(jīng)加溫加壓后 ,廢液中的尿素全部被水解為 NH3 和 CO2。水解后的液相再進入解吸塔下段 ,用下部加入的蒸汽將廢液中的 NH3和 CO2全部解吸出來。解吸塔氣相和水解器氣相經(jīng)低壓冷凝器和低壓惰性氣體洗滌塔凈化后引至 40 米高處排放。從解吸塔底出來的液相中 NH3 和尿素、 CO2 的含量都極低 ,可回收使用 ,其中一部分送至脫鹽水裝置作補充給水 ,一部分送造粒裝置作尿素粉塵的