【導讀】菏澤開發(fā)區(qū)管委會提供的設(shè)計基礎(chǔ)資料。項目技術(shù)和設(shè)備立足國內(nèi)，技術(shù)先進、可行。提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約投資上下功夫。生產(chǎn)管理設(shè)施，以節(jié)約投資，加快建設(shè)速度。放總量符合當?shù)丨h(huán)保要求。設(shè)計中遵守國家法令、法規(guī)及有關(guān)標準、規(guī)范。有資產(chǎn)總額20億元，具有年產(chǎn)高濃度復合肥300萬噸的生產(chǎn)能力，18萬噸合成氨、150萬噸硫酸等生產(chǎn)裝置，是全國磷復肥行業(yè)前三強，家免檢產(chǎn)品”等榮譽稱號。公司質(zhì)量管理體系健全、檢測手段完備，首批通過ISO9001質(zhì)量管理體系認證。市成立菏澤分公司，實行就地生產(chǎn)就地銷售。分公司現(xiàn)有資產(chǎn)總額。有力地促進了菏澤的經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)村的經(jīng)濟繁榮。菏澤是全國著名的農(nóng)產(chǎn)品商品生產(chǎn)基地。在新亞歐大陸橋經(jīng)過的28個地級市和京九。鐵路沿線22個地級市中糧食、棉花、油料、水果產(chǎn)量均居前三位。是國家批準的林產(chǎn)品交易中心，每年舉辦。菏澤牡丹獨具特色，現(xiàn)有種植面積5萬畝，分。菏澤國際牡丹花會每年舉辦一次。

　　

【正文】 面，本可研采用生產(chǎn)工藝成熟節(jié)能降耗的二氧化碳氣提法工藝。 工藝流程和消耗定額 合成氨工藝流程簡述 造氣工段 由儲運工段皮帶輸送機輸送來的合格的塊煤被刮煤機刮入料倉，由料倉底部進入自動加煤機，再由造氣爐爐口加煤至爐內(nèi)。在操作上共分五個階段： （ 1） 吹風階段：來自鼓風機的加壓空氣，送入造氣爐的底部，與燃 37 燒層燃燒并放出大量的熱量儲存在碳層內(nèi)。生成的吹風氣經(jīng)除塵器除去灰塵后，經(jīng)總管送至吹風氣回收工段。 （ 2） 上吹制氣階段：蒸汽及 加氮空氣自爐底送入，經(jīng)與灼熱的燃燒層反應后，氣化層上移，爐溫下降，生成的半水煤氣由造氣爐頂部引出，經(jīng)除塵器除去灰塵，進入聯(lián)合廢鍋，回收氣體中的顯熱后進入洗滌塔除塵、冷卻，由洗滌塔頂部引出送入氣柜。 反應方程式： C+H2O=CO+H2 （ 3）下吹制氣階段： 在上吹制氣進行一段時間后，氣化層上移爐內(nèi)下部溫度降低，操作條件惡化，為維持正常操作，需將蒸汽、空氣由上向下吹進行制氣，煤氣由爐底引出，經(jīng)下行煤氣除塵器除塵，廢熱鍋爐回收顯熱后再經(jīng)洗滌塔除塵，冷卻后送入氣柜。 （ 4） 二次上吹階段：同上吹制氣階段，但不加入空 氣，其目的在于置換爐下部及管道中殘存的煤氣，防止爆炸現(xiàn)象發(fā)生。 （ 5） 空氣吹凈階段：其操作程序同上吹制氣階段，但不用蒸汽而改用空氣，以回收系統(tǒng)中的煤氣至氣柜。 以上五個階段的操作程序為一個循環(huán)過程，時間為 ~3 分鐘，由 DCS 程 序控制。 半水煤氣脫硫 氣柜來的半水煤氣首先經(jīng)除塵塔，靜電除焦油塔除去粉塵、焦油等雜質(zhì)后，由羅茨鼓風機加壓送至冷卻塔，將氣體降溫至 35℃左右，送至脫硫塔底部，與自塔頂噴淋而下的 ADA 脫硫液逆流接觸，脫除氣體中的 H2S，凈化氣自塔頂引出送至氮氫氣壓縮工段。 脫硫塔底部 出來的富液經(jīng)再生泵送到噴射再生槽再生，再生后的 38 貧液回到循環(huán)槽，由脫硫泵加壓送至脫硫塔循環(huán)使用。 由再生槽溢流出的硫泡沫依次經(jīng)硫泡沫槽、熔硫釜，由蒸汽加熱熔融，再送入硫磺鑄模冷卻成型而得副產(chǎn)品硫磺。變換氣脫硫再生時產(chǎn)生的硫泡沫與半水煤氣脫硫共用一套熔硫系統(tǒng)。 壓縮 除塵、油及冷卻后的半水煤氣經(jīng)氣水分離器后，經(jīng)過一、二、三段壓縮后到 后，經(jīng)冷卻分離油水后進入變換工段、變換氣脫硫工段及脫碳、精脫硫工段。凈化氣再進入壓縮機經(jīng)過四、五、六段壓縮至 送至醇烷化及氨合成工段。 變換 從壓縮工段來的半水煤氣經(jīng)半水煤氣冷卻器冷卻后，再經(jīng)過絲網(wǎng)除油過濾器、除油劑爐兩級除油去除夾帶的油份后先進入預熱交換器，出預熱交后的半水煤氣內(nèi)補加蒸汽，然后進入熱交換器提溫到200℃左右，進入預變換爐，經(jīng)預變換反應后，將氣體中的雜質(zhì)進一步過濾，并且將氣體中的氧氣全部反應，后進入低變爐一段催化劑床層進行變換反應，出一段的變換氣溫度約在 370℃，進入噴水增濕罐一段。在此熱氣體與大量的蒸汽冷凝液接觸，在填料的表面上進行質(zhì)量與熱量的傳遞。液相全部被蒸發(fā)，增加了氣體中的水蒸汽含量。增濕降溫至 200℃左右的氣 體進入低變爐二段催化劑床層進行 CO 的變換反應，出低變爐二段的變換氣溫度約在 280℃，進入噴水增濕罐二段增濕降溫，同時混入一部分蒸汽后溫度降至 200℃，然后進入低變爐三段催化劑床層進行 CO 的變換反應，出低變爐三段的變換氣溫度在 240℃左右，然后依次進入熱交換器和預熱交換器用于半水煤氣的 39 提溫。降溫后的變換氣進入軟水加熱器、變換氣冷卻器將氣體溫度降至 40℃左右進入變換氣脫硫系統(tǒng)。 變換氣脫硫 變換來的變換氣先進入變脫塔底部，與自塔頂噴淋而下的 ADA 脫硫液逆流接觸，脫除氣體中的 H2S，凈化氣自塔頂引出 ，送至氮氫氣壓縮工段。 脫硫塔底部出來的富液經(jīng)再生泵送到噴射再生槽再生，再生后的貧液回到循環(huán)槽，由脫硫泵加壓送至脫硫槽循環(huán)使用。 由再生槽溢流出的硫泡沫依次經(jīng)硫泡沫槽，熔硫釜，由蒸汽加熱熔融，再送入硫磺鑄模冷卻成型而得副產(chǎn)品硫磺。 脫碳 （ 1）提純系統(tǒng) 壓力為 ，溫度小于 40℃的變換氣由界外送入提純系統(tǒng)經(jīng)氣水分離器除去游離水后進入吸附塔組中處于吸附步驟的三個塔，由下而上通過床層，出塔中間氣送入凈化系統(tǒng)。當被吸附雜質(zhì)的濃度前沿接近床層出口時，關(guān)閉吸附塔的原料氣閥和產(chǎn)品氣閥，使其停止吸附 ，通過十次均壓步驟回收床層死空間的產(chǎn)品氣，此時塔內(nèi)的二氧化碳同時得到提純，接著逆著吸附方向降壓，將高純度的二氧化碳排放出來，送往 CO2 壓縮工段。逆放結(jié)束后，利用凈化裝置吸附塔逆放氣通過吹掃緩沖罐解吸吸附劑上殘留的吸附雜質(zhì)，使吸附劑得到再生，吹掃氣排入大氣。吹掃結(jié)束后，利用緩沖罐回收凈化工段的氣體以及提純系統(tǒng)均壓氣和產(chǎn)品氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力，吸附床便開始進入下一個吸附循環(huán)過程。 40 （ 2）凈化系統(tǒng) 從提純段來的壓力為 ，溫度小于 45℃的中間氣進入凈化吸附塔組中處于吸附步驟的三個塔，由下而上通 過床層，出塔凈化氣送入壓縮機。當被吸附雜質(zhì)的濃度前沿接近床層出口時，關(guān)閉吸附塔的原料氣閥和產(chǎn)品氣閥，使其停止吸附，通過四次均壓步驟回收床層死空間的產(chǎn)品氣。然后通過順放從吸附塔上端將氣體排入處于吹掃狀態(tài)的吸附塔，吹掃氣進入緩沖罐，作為提純段二段加以回收。吹掃結(jié)束后，從吸附塔下端（即原料氣進口端）將氣體排入混合氣緩沖罐加以回收，作為提純段吹掃氣，當塔內(nèi)壓力與緩沖罐壓力基本相等時，打開閥門將塔內(nèi)雜質(zhì)放空，使吸附劑得到初步再生，再利用順放氣對吸附劑進行吹掃，使吸附劑得到較完全的再生，要求整個吹掃過程勻速進行。吹掃結(jié) 束后，利用凈化系統(tǒng)均壓氣和產(chǎn)品氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力，吸附床便開始進入下一個吸附循環(huán)過程。 由于脫碳工段采用 PSA 脫碳，是專利技術(shù)，在廠方與技術(shù)持有方有合作意向后，技術(shù)持有方提供本工段的工藝流程及基礎(chǔ)設(shè)計。 精脫硫 來自脫碳凈化氣進入第一精脫硫槽脫去無機硫后，進入第二精脫硫槽脫去有機硫，進入第三精脫硫槽脫除雜質(zhì)，使精脫硫后的凈化氣總硫含量≤ ，合格的凈化氣送至壓縮工段。 控制指標： 脫碳后 H2S 含量≤ 2 mg/Nm3； 精脫硫后 H2S 含量≤ mg/Nm3； 醇烷化 41 來自壓縮機六段出口（ ）的氣體，經(jīng)高壓醇烷化系統(tǒng)的新鮮氣油水分離器分離油水后進入高壓醇化塔內(nèi)件與環(huán)隙之間自上而下?lián)Q熱，換熱后的氣體經(jīng)塔前換熱器進一步提溫后，進入高壓醇化塔內(nèi)件下部換熱器，溫度升至～ 210℃由中心管進入催化劑床層反應，溫度升至～ 240℃，氣體中 CO＋ CO２ 剩余在～ 200PPm 時，依次進入塔前換熱器、水冷器，溫度降到～ 35℃進入甲醇分離器，分離副產(chǎn)的甲醇后去高壓烷化系統(tǒng)。 來自高壓醇化系統(tǒng)的氣體進入高壓烷化塔前換熱器換熱，溫度升到～ 180℃后，由提溫換熱器將溫度 升到～ 260℃進入高壓烷化塔催化劑床層反應，將氣體中～ 200PPm 的 CO、 CO２ 轉(zhuǎn)化為 H2O 和 CH4，反應后的氣體由高壓烷化塔的二次出口出來進入塔前換熱的管內(nèi)換熱，溫度降到～ 60℃進水冷器，出水冷器的～ 30℃氣體進入水分離器，將生成的水分離下來，出水分離器的氣體去氨合成系統(tǒng)。 氨合成 來自循環(huán)機油分離器的氣體分兩路：一路進氨合成塔筒體與內(nèi)件之間環(huán)隙冷卻塔壁出來（一出）與另一路氣體混合進入塔前換熱器換熱（～ 180℃）后，進入氨合成塔內(nèi)反應，～ 340℃的反應氣體由塔內(nèi)（二出）出來入廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽 ，溫度降到～ 210℃。然后進入塔前換熱器加熱二進氣體，出塔前換熱器的熱氣體（～ 85℃）進入水冷器，溫度降到～ 35℃進氨分離器進行一級分氨，～ 38%的產(chǎn)品氨被分離下來，一級分氨后的氣體進冷交換器的管外換熱，換熱后進一級氨冷器，溫度降到～ 0℃，再進二級氨冷器，溫度降到～ 7℃進冷交換器的下部進行二級分氨，～ 62%的產(chǎn)品氨被分離下來，然后進冷交換 42 器管內(nèi)換熱，回收冷量 ,氣體溫度升到～ 23℃進循環(huán)機加壓，經(jīng)循環(huán)機油水分離器分離油后入塔反應。 三條冷副及冷激氣來自于合成塔二進氣體（～ 180℃）。 一條冷激氣來自于合成塔 一出氣體（～ 90℃） 塔前、塔后、補充氣以及循環(huán)機各設(shè)有放空。其中，氨分離器出口氣體為主放空點，此處甲烷含量最高，氨含量低。放空氣送到提氫系統(tǒng)。 來自高壓烷化系統(tǒng)的氣體進入氨冷器，溫度降到～ 8℃左右進入水分離器，分離水后進入分子篩塔，氣體中的 H2O、 CO CO 等有害物質(zhì)被吸附掉，然后直接補入到氨合成塔進口。 氨回收 由于合成放空氣及氨貯槽馳放氣中均含有氨，不能外排，提氫也需先經(jīng)洗氨后才能進入變壓吸附裝置，為了使變壓吸附系統(tǒng)的操作壓力有較寬的選擇余地，本項目將新老系統(tǒng)的合成放空氣及氨貯槽馳放氣分別進行回收。合成放空氣由脫鹽水洗氨得到稀氨水，貯槽馳放氣主要是含氨及較少量的氫，設(shè)等壓回收塔回收氨，即由提氫洗氨得到稀氨水由泵加壓后送往等壓回收塔，繼續(xù)吸收馳放氣中所含的氨，使氨水濃度達到 14~16%左右，送尿素解吸系統(tǒng)。 甲醇精餾工段 聯(lián)醇工段合成的粗甲醇 ()由粗甲醇罐區(qū)來送至粗甲醇預熱器 ,在其輸送管線上，經(jīng)計量注入濃度為 2%的氫氧化鈉溶液，以中和合成反應中生成的以甲酸為主的有機酸，控制加堿后的粗甲醇PH 值在 8 左右。 43 粗甲醇的精餾分兩個階段，先在預精餾塔中脫去輕餾 分，主要為二甲醚，經(jīng)脫除輕餾分后的預后甲醇再送入主精餾塔，進一步把高沸點的重餾分雜質(zhì)分離，就可制得純度在 %以上的精甲醇。具體流程如下： 粗甲醇經(jīng)粗甲醇預熱器與預塔底加熱蒸汽冷凝水換熱，使粗甲醇溫度提高到 70℃左右，約在高度為三分之二的位置進入預塔。預塔底有再沸器，用壓力為 106Pa 的蒸汽加熱，使塔內(nèi)液體蒸發(fā)。甲醇及其他組分的蒸汽由塔頂蒸出后，在預塔冷凝器內(nèi)用冷卻水使部分蒸汽冷凝。被冷凝的液體進預塔回流液槽，用回液泵再送至預塔頂做回流液。從塔頂流下接近沸點的回流液與由塔底蒸發(fā)向上的甲醇及其他 的組分蒸汽在塔內(nèi)逆流相遇，進行質(zhì)和熱的交換。 由預塔底出來經(jīng)脫除輕餾分的預后甲醇經(jīng)預后甲醇泵打入預后預熱器內(nèi)將溫度提高到 90℃以上進入主塔。預后甲醇進入主塔的高度可根據(jù)主塔入料溫度組分的沸點，主塔采出精甲醇的質(zhì)量和塔底殘液中含醇量進行調(diào)節(jié)、選擇，通常主塔入料位置在從塔底向上的第 9至 17 層塔板之間。在主塔內(nèi)，甲醇和與甲醇沸點接近的組分氣化上升，與從塔頂噴淋下來的回流液進行質(zhì)與熱的交換。到達塔頂時出氣溫度基本上接近純甲醇的沸點 ～ 65℃?；亓饕旱募兌认喈敻?，但有時可能混有極少量的低沸點雜質(zhì)，所以在距塔頂 3 至 7 塊塔板上進行精甲醇采出。精甲醇是沸點采出，采出液經(jīng)精甲醇冷卻器把溫度降至常溫送入精甲醇貯槽，再由精甲醇泵送入甲醇罐區(qū)貯存。 在精餾塔底部，當混合液溫度達到 110℃時，混合液中的甲醇含量約在 %左右，其中大部分是水和少量高沸點雜質(zhì)，被排出塔外， 44 送往合成氨造氣爐夾套副產(chǎn)蒸汽。 吹風氣回收工段 來自造氣工段的吹風氣經(jīng)旋風除塵器 ,經(jīng)噴燃器與來自第二空氣預熱器的熱空氣混合 ,進入燃燒爐上部燃燒；助燃氣經(jīng)止逆水封再通過分離器分離水分后，與第一空氣預熱器來的空氣混合，在燃燒爐上部燃燒?？諝鈦碜怨娘L機 ，經(jīng)第一空氣預熱器加熱后分兩路：一路進入馳放氣助燃器，一路經(jīng)第二空氣預熱器加熱后進入吹風氣噴燃器，燃燒后約 960 ℃ 的高溫煙氣進入余熱鍋爐產(chǎn)生 Mpa 飽和蒸汽。煙氣進入余熱鍋爐的省煤器和第一空氣預熱器回收熱量后溫度降至約150 ℃ ，經(jīng)引風機送煙囪放空。 給水經(jīng)調(diào)節(jié)閥進入余熱鍋爐省煤器，經(jīng)低溫煙氣加熱后進入余熱鍋爐，產(chǎn)生 ， 226 ℃ 的飽和蒸汽，送至管網(wǎng)。 該流程具有以下特點： (1) 吹風氣經(jīng)旋風除塵后入燃燒爐內(nèi)燃燒，降低了粉塵含量，避免了高溫下粉塵在爐內(nèi)磚層熔融粘結(jié)及高溫煙氣對換熱設(shè)備的沖 刷磨損，可延長裝置的運行周期。 (2) 空氣預熱器的設(shè)置提高了空氣配風的溫度，使熱回收更完全，并且由于吹風氣溫度低、可燃成份含量低、氣量大，著火前吸收熱量對爐溫影響較大，所以還能保證吹風氣的安全燃燒。 (3) 設(shè)置引風機，使整個系統(tǒng)在微負壓下運行，降低了吹風系統(tǒng)的阻力，可提高造氣的單爐發(fā)氣量。 尿素工藝流程敘述 （ a） 原料的壓縮和凈化 45 氨的凈化和輸送 原料液氨從合成氨車間氨庫送來，溫度約為 30℃，進界區(qū)壓力約 (絕 )。液氨進入液氨過濾器，除去液氨中夾帶的固體雜質(zhì)和油類，然后進入高壓液氨泵。 為了避免高壓液氨泵的汽塞，液氨溫度至少比操作壓力下的沸點低 10℃，用高壓液氨泵把液氨增壓到約(絕 )。經(jīng)高壓氨加熱器用蒸汽冷凝液把液氨加熱到約 70℃，將液氨送入高壓噴射器，流量可以從高壓液氨泵入口的流量記錄儀上讀得。 二氧化碳氣體的壓縮與凈化 二氧化碳氣自合成氨裝置脫碳工段送來，其中 CO2≥ %(體積 )，壓力約為 ，溫度≤ 40℃。 注（ 1） MPa(絕 )— 表示絕壓， MPa— 表示表壓。 二氧化碳先通過一個帶有水封的二氧化碳液滴分離器，將二氧化碳氣體中的水滴除去，然后進入二氧化碳 壓縮機。 為防止尿素生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備腐蝕，采用了空氣防腐法，脫氫工序脫氫反應所需的氧量也一并由防腐空氣補入。防腐空氣經(jīng)空氣壓縮機加壓約 加入?？諝饬坑煽諝鈮嚎s機出口調(diào)節(jié)閥控制。由于脫硫劑不耐氧，故而本工程將加氧點放在二氧化碳壓縮機四段入口，亦即先脫硫再加氧。 二氧化碳壓縮機