【文章內(nèi)容簡介】 水脫硫，效率 85％，現(xiàn)有合成氨、尿素裝置運行的 75t/h循環(huán)流化床備用； 工藝副產(chǎn)蒸汽 合成氨、尿素裝置： 新建的 1 臺 75t/h 的循環(huán)流化床鍋爐，四電場靜電除塵，效率 ％，爐內(nèi)添加石灰石粉固硫和堿性水脫硫，效率 85％； 現(xiàn)有一套造氣吹風氣余熱回收裝置； 工藝副產(chǎn)蒸汽。 甲醇裝置： 1 臺 75t/h 的循環(huán)流化床鍋爐，多管旋風除塵＋文丘里水膜除塵，效率 99％，爐內(nèi)添加石灰石粉固硫，效率 80％； 一套造氣吹風氣處理裝置； 工藝副產(chǎn)蒸汽。 2 軟化水裝置 規(guī)模： 200m3/h 工藝：砂濾＋陽柱＋陰柱 新建 400m3/h 軟化水裝置，采用反滲透工藝，原有的軟化水裝置廢棄 利用在建工程新上的軟化水裝置 利用在建工程新上的 軟化水裝置 3 儲煤場 現(xiàn)有儲煤場一座， 設(shè)有干煤棚 利舊 利舊 利舊 五 主要處理設(shè)施 1 造氣吹風氣 現(xiàn) 有吹風氣處理裝置 一套 新建吹風氣處理裝置 一套 利用現(xiàn)有吹風氣處理裝置 合成氨、尿素裝置： 吹風氣處理裝置一套 甲醇裝置： 吹風氣處理裝置一套 2 造粒塔廢氣 一般老造粒噴頭 采用新型造粒噴頭 3 煤場粉塵 設(shè)干煤棚， 未安裝灑水裝置 利舊 利舊 設(shè)干煤棚，安裝灑水裝置，并用遮蓋布覆蓋 4 尿素解析廢液 做為鍋爐水膜除塵用水 新建熱力水解裝置處理現(xiàn)有 20萬噸 /年尿素解析廢液 利用新投產(chǎn)的尿素裝置自帶的熱力水解裝置處理 熱力水解裝置兩套 5 全廠生產(chǎn)廢水 外排 對全廠排放的廢水進行治理回用 在石家莊正 元化肥有限公司廢水零排放方案基礎(chǔ)上對在建工程制定的廢水治理回用方案進行修改完善，實現(xiàn)改擴建工程后全廠生產(chǎn)廢水零排放 6 生活污水 化糞池 新建生活污水處理設(shè)施 利用在建工程設(shè)置的生活污水處理設(shè)施 利用在建工程設(shè)置的生活污水處理設(shè)施 現(xiàn)有工程 工程概況 河北遷安化肥股份有限公司于 1967 年籌建， 1972 年建成投產(chǎn)， 2020 年 5 月改制為民營企業(yè)，最初設(shè)計生產(chǎn)能力合成氨 6 萬噸 /年、尿素 11 萬噸 /年， 1991 年生產(chǎn)能力擴大到合成氨 7 萬噸 /年、尿素 13 萬噸 /年，后經(jīng)過 10 多年的不斷改造、填平補齊， 目前形成 12 萬噸 /年合成氨、 20 萬噸 /年尿素生產(chǎn)裝置。 （ 1）產(chǎn)品品種及規(guī)模：合成氨 12 萬噸 /年、尿素 20 萬噸 /年。 （ 2）占地面積：現(xiàn)有工程位于廠區(qū)西南部，占地面積為 160000m2，其中綠化面積為 32020 m2，綠化率為 20％。 （ 3）定員： 1000 人。 （ 4）年工作時間：年工作小時數(shù)為 8000 小時。 主要生產(chǎn)工藝 現(xiàn)有工程合成氨、尿素生產(chǎn)裝置采用的主要生產(chǎn)工藝見表 31。 表 31 現(xiàn)有工程合成氨、尿素生產(chǎn)裝置主要生產(chǎn)工藝 序號 裝置名稱 主要工段 主要生產(chǎn)工藝 1 合成氨裝置 造氣工 段 固定層半水煤氣發(fā)生爐制取半水煤氣 凈化工段 三觸媒配熱鉀堿法脫碳工藝，即中溫變換、耐硫低溫變換、一次苯菲爾脫碳、銅鋅低變、二次苯菲爾脫碳、甲烷化。 脫硫采用栲膠法 合成工段 合成塔內(nèi) 壓力、 450℃反應溫度和催化劑的作用下 H2 和 N2反應生成 NH3 2 尿素裝置 水溶液全循環(huán)法 合成氨裝置生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點 （ 1）合成氨裝置生產(chǎn)工藝流程 ①造氣工段 造氣工段包括以焦炭為原料，采用固定層半水煤氣發(fā)生爐制取半水煤氣以及半水煤氣脫硫。半水煤氣主要成份為 CO、 N H2 以 及少量的 CO CH H2S 等氣體。造氣過程一般包括以下五個階段： 吹風階段：吹入空氣，提高燃料層的溫度，吹風氣送余熱回收系統(tǒng)燃燒副產(chǎn)蒸汽，煙氣自煙囪排放； 上吹制氣階段：自下而上送入水蒸汽進行氣化反應，燃料層下部溫度下降，上部升高； 下吹制氣階段：水蒸汽自上而下進行氣化反應，使燃料層溫度趨于平衡； 二次上吹制氣階段：將爐底部下吹產(chǎn)生的煤氣排凈，為吹入空氣作準備； 空氣吹凈階段：此部分吹風氣加以回收，做為半水煤氣中氮氣的主要來源。 制取的半水煤氣含 H2S 約為 2～ 3g/Nm3，進入常壓脫硫塔脫除 H2S，脫 硫采用栲膠脫硫工藝，氣體穿過填料層與塔頂噴淋下來的栲膠溶液逆流接觸，脫除氣體中 95％以上的 H2S，出塔氣 H2S 在 50 mg/Nm3以下，脫硫后的半水煤氣入氣柜儲存，再經(jīng)電除塵器除塵，氮氫壓縮機一、二、三段壓縮至 ，送往凈化工段。 廠內(nèi)現(xiàn)有一套硫回收裝置，吸收 H2S 后的栲膠富液由脫硫塔底部排出，在噴射再生塔內(nèi)實現(xiàn)氧化再生，再生后的貧液送入脫硫塔頂部循環(huán)使用，從噴射再生槽中懸浮出來的硫泡沫在泡沫槽中連續(xù)熔硫，再經(jīng)硫磺斗冷凝成固體硫磺。 造氣主要反應式： C＋ O2＝ CO2＋ 402kJ 2C＋ O2＝ 2CO＋ 237kJ 2CO＋ O2＝ 2CO2＋ 569kJ C＋ H2O＝ CO＋ H2－ C＋ 2H2O＝ CO＋ 2H2－ 栲膠脫硫主要反應式： 吸收反應： 再生反應： ②凈化工段 本工段主要包括變換、變換氣脫硫、脫碳以及甲烷化等工序。來自氮氫壓縮機出口的原料氣進入中溫變換爐，在中溫變換觸媒（ Fe2O3）的催化下使 CO和 H2O反應生成 CO2 和 H2，此時伴有有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫發(fā)生，出口 CO 在 6％～ 12％之間。變換氣進入脫硫塔，經(jīng)栲膠溶液脫硫，出口 H2S10mg/m3，然后經(jīng) CO2 一次吸 收塔、低溫變換爐、 CO2二次吸收塔、ZnO 精脫硫塔凈化處理后 CO2 ％，而后進入甲烷化爐，利用 CO、 CO2 和 H2發(fā)生甲烷化反應，使氣體中 CO＋ CO210ppm，送往壓縮機四段。 變換主要反應式： CO＋ H2O＝ CO2＋ H2 甲烷化主要反應式： CO＋ 3H2＝ CH4＋ H2O CO2＋ 4H2＝ CH4＋ 2H2O 變換氣脫硫反應同造氣常壓脫硫反應式。 ③合成工段 進入壓縮機四段的氣體經(jīng)四、五、六高壓段壓縮，壓力達到 30Mpa，與循環(huán)機輸送的循環(huán)氣混合后進入合成系統(tǒng)，在合成塔內(nèi) 、 450℃反 應溫度和催化劑的作用下、 H2和 N2 反應生成 NH3。出塔氣經(jīng)冷凝分離，液氨去氨庫貯存，未反應的 H N2 重新進合成塔繼續(xù)反應。為了回收合成反應余熱，合成系統(tǒng)設(shè)置了廢熱鍋爐，副產(chǎn) 3Kg/cm2 的蒸汽并入全廠蒸汽管網(wǎng)。為了維持循環(huán)氣中甲烷含量在 6％～ 15％之間，需要排放一部分循環(huán)氣，此部分氣體經(jīng)高壓軟水吸收氨、中空膜分離器分離氫后，再送造氣余熱回收系統(tǒng)燃燒爐。 主要反應式： N2＋ 3H2＝ 2NH3 （ 2）合成氨裝置排污節(jié)點 合成氨裝置廢氣主要包括造氣吹風氣、合成弛放氣和液氨儲罐氣，其中合成弛放氣和液氨儲罐氣經(jīng)氨回收 裝置回收氨，中空纖維膜分離器分離氫后與造氣吹風氣一起經(jīng)余熱回收裝置燃燒并副產(chǎn)蒸汽；廢水主要為造氣廢水和含油污水，造氣廢水經(jīng)造氣廢水處理站處理，含油污水經(jīng)油回收裝置回收油；固體廢物主要為生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的造氣爐渣、鍋爐灰渣和各種廢催化劑，造氣爐渣、鍋爐灰渣外售做建材，廢催化劑均由廠家回收。 現(xiàn)有工程合成氨裝置主要生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點見圖 31，主要污染物產(chǎn)生及治理措施情況見表 32。 尿素裝置生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點 （ 1）尿素裝置生產(chǎn)工藝流程 現(xiàn)有工程采用水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)工藝，主要反應式為 ： 2NH3＋ CO2＝ NH2COONH4＋ Q NH2COONH4＝ CO(NH2)2＋ H2O－ Q ①二氧化碳的壓縮和凈化 來自合成氨裝置的 CO2 氣體壓縮后送往脫硫塔脫硫，經(jīng)脫硫后凈化氣體壓縮至 （絕），約 125℃，送往尿素合成塔。 ②氨的輸送 來自合成氨裝置的原料液氨用氨泵加壓送往液氨預熱器，加熱至 70～ 80℃進入尿素合成塔。 ③尿素合成 原料 CO2氣體、液氨及循環(huán)回收工序來的一甲液同時送入尿素合成塔底部，在約 （絕）， 188℃的合成條件下，經(jīng)足夠停留時間，約有 65％的 CO2轉(zhuǎn)化為尿 素，反應熔融物自塔頂排出。 ④循環(huán)回收：合成塔出口物料有尿素、甲銨液、 NH CO2 等，減壓后經(jīng)預分離器分離，氣相進一段吸收塔，液相進一段分解塔；分解后的液相經(jīng)減壓后進二段分解塔，經(jīng)二段分解后的液相進入閃蒸槽。二段分解塔的氣相進二循一冷卻器、二循二冷卻器冷凝；氣相進尾吸塔，二循一冷的液相由二甲泵進一段吸收塔做吸收液，二循二冷的液相用氨水泵送惰洗器作吸收液吸收一段吸收塔外排氣相中未凝氣中的氨后進一段吸收塔作吸收液循環(huán)。尾吸塔外排的碳銨液進解吸塔進行解吸，回收 NH3 和 CO2 后解吸液外排至鍋爐水膜除塵循環(huán)水系統(tǒng)，氣相進二循一冷冷凝后循環(huán)。 ⑤尿液加工 尿液在閃蒸槽閃蒸后，液相再經(jīng)過兩段蒸發(fā)過濾脫去水份，濃縮后的熔融尿液由熔融泵送往造粒塔頂?shù)男D(zhuǎn)噴頭造粒，造粒塔底部得到成品尿素顆粒，由皮帶機送至包裝車間包裝。閃蒸的氣相與一段蒸發(fā)分離后的氣相經(jīng)一段表面冷凝器冷凝后送往碳銨液槽，二段蒸發(fā)分離后的氣相經(jīng)二段表面冷凝器冷凝后送往二表槽做為二循一冷、二冷吸收液循環(huán)使用。 （ 2）尿素裝置主要排污節(jié)點 尿素裝置廢氣主要為尾氣吸收塔排氣和造粒塔排氣；廢水為尿素解析塔廢液；固體廢物為脫硫塔產(chǎn)生的廢催化劑，由廠家回收。 尿素裝置生產(chǎn)工 藝流程及排污節(jié)點見圖 32，主要污染物產(chǎn)生、治理措施情況見表 33。 表 32 合成氨裝置廢氣、廢水、固體廢物產(chǎn)生、治理措施情況表 廢 氣 編號 污染源 名稱 排放量 （ Nm3/h） CO H2 CO2 CH4 N2 NH3排放 規(guī)律 治理措施及排放去向 GX1造氣吹風氣 49800 ％（ V） ％（ V） ％（ V） ％（ V） ％（ V） 連續(xù) 去余熱回收裝置燃燒副產(chǎn)蒸汽 GX2合成弛放氣 50％（ V） 12％～ 15％（ V） 15%（ V） 8％（ V） 連續(xù) GX3液氨儲罐氣 ％（ V） 5%～ 8％（ V） 14% （ V ） 25％ ~30%（ V） 連續(xù) 廢 水 編號 污染源 名稱 排水量 （ m3/h） COD BOD5 SS 氨氮 氰化物 硫化物 石油類 排放 規(guī)律 排放去向 Kg/h mg/L Kg/h mg/L Kg/h mg/L Kg/h mg/L Kg/h mg/L Kg/h mg/L Kg/h mg/L WX1 造氣廢水 500 65 130 59 115 95 連續(xù) 送造氣廢水處理站處理 WX2 含油廢水 3 180 連續(xù) 含油廢水 裝置處理 固 體 廢 物 編號 污染源 名稱 產(chǎn)生量 排放 規(guī)律 排放去向 造氣爐渣 Fe2O3 催化劑 鈷鉬催化劑 脫硫劑 CuO 催化劑 ZnO 催化劑 鎳催化劑 鐵系催化劑 SX1 造氣爐渣 29000 連續(xù) 出售做建材 SX2 中變爐 50t/次、 2 年 /次 間斷 廠家回收 SX3 耐 硫低變爐 20t/次、 5 年 /次 間斷 廠 家回收 SX4 脫硫塔 15t/次、 8 年 /次 間斷 廠家回收 SX5 低變爐 20t/次、 5 年 /次 間斷 廠家回收 SX6 ZnO 脫硫槽 12t/次、 3 年 /次 間斷 廠 家回收 SX7 甲烷化爐 14t/次、 7 年 /次 間斷 廠 家回收 SX8 氨合成塔 15t/次、 3 年 /次 間斷 廠 家回收 表 33 尿素裝置廢氣、廢水、固體廢物產(chǎn)生、治理措 施情況表 廢 氣 編號 污染源 名稱 排放量 （ Nm3/h） NH3尿素粉塵 排放 規(guī)律 治理措施及排放去向 mg/m3 Kg/h mg/m3 Kg/h GX4尾氣吸收塔排氣 連續(xù) 吸收處理后排放 GX5造粒塔排氣 30 100 連續(xù) 直接排放 廢 水 編號 污染源 名稱 排水量 （ m3/h） NH3尿素 排放 規(guī)律 排放去向 WX3 解析塔廢液 8 ％ ％ 連續(xù) 做為水膜除塵循環(huán)水的補水 固 體 廢 物 編號 污染源 名稱 產(chǎn)生量 排放 規(guī)律 排放去向 Fe2O Cr 催化劑 SX9 脫硫塔 30t/次、 1 年 /次 間斷 廠家回收 主要生產(chǎn)設(shè)備 現(xiàn)有工程主要生產(chǎn)設(shè)備見表 34。 表 34 現(xiàn)有工程主要設(shè)備一覽表 項目名稱 生產(chǎn)工段 設(shè)備名稱 規(guī)格、型號 數(shù)量 現(xiàn)有運行生產(chǎn)裝置 12 萬噸 /年合成氨裝置 造氣工段 煤