【導(dǎo)讀】a、郴州橋氮化工有限責(zé)任公司提供的相關(guān)資料。b、國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)文件。步,實(shí)現(xiàn)氮肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。b、將節(jié)能降耗做為企業(yè)發(fā)展的重要課題,切實(shí)做好節(jié)能工作。c、從實(shí)際出發(fā)、節(jié)約投資、充分利用原有設(shè)備和裝置。d、設(shè)計(jì)中積極改進(jìn)工藝、減少三廢排放、盡量綜合利用,搞好三廢治理;貫徹國(guó)家的環(huán)?！叭瑫r(shí)”原則。協(xié)產(chǎn)發(fā)76號(hào)]文發(fā)布的《化工投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制辦法》進(jìn)行。團(tuán)參股%的有限責(zé)任公司。術(shù)人員3人,中級(jí)職稱技術(shù)人員48人。郴州橋氮化工有限責(zé)任公司主產(chǎn)品為尿素,其裝置中主要設(shè)備均有富余,雖然其價(jià)格受國(guó)際市場(chǎng)價(jià)所左右,但表現(xiàn)在銷售上困。加上本省受原料制約,及企業(yè)管理等問題所拖累的大中型尿素廠嚴(yán)重開。工不足及停產(chǎn),則本省尿素市場(chǎng)空間將更大。湖南省是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的省份。在全國(guó)六項(xiàng)基本農(nóng)產(chǎn)品中,湖南省有五。稅后靜態(tài)投資回收期含建設(shè)期年,均優(yōu)于行業(yè)基準(zhǔn)指標(biāo)。限公司進(jìn)行本工程建設(shè)完全是適時(shí)、必要和合理的。

　　

【正文】 吸收法脫碳的對(duì)比 ①噸氨消耗吸附劑 ,每公斤吸附劑單價(jià)為 8 元 。噸氨消耗碳丙,每公斤碳丙單價(jià)為 10 元 。噸氨消耗 NHD 溶劑 ,每公斤 NHD 溶劑單價(jià)為 16 元 。噸氨消耗 MDEA 溶劑 ,每公斤 MDEA 溶劑單價(jià)為 16 元。 ? ②循環(huán)水單價(jià)按 元 /t 計(jì)。 ? ③電費(fèi)按 元 /kW?h 計(jì)。 工藝技術(shù)指標(biāo)比較 ? 噸氨綜合運(yùn)行費(fèi)用比較 ? 4) 通過比較 ,認(rèn)為變壓吸附法相對(duì)其他的方法有著巨大的優(yōu)勢(shì) ,因此本工程確定采用。 裝置流程簡(jiǎn)述 變壓吸附脫碳裝置采用兩段變壓吸附工藝 ,通常稱為提純段和凈化段。該技術(shù)的主要特點(diǎn)為 : 1).在提純段沒有任何動(dòng)力設(shè)備的條件下 ,直接獲得純度為 %以上的產(chǎn)品二氧化碳 ,改變了傳統(tǒng)變壓吸附脫碳方法需要用純度為 %以上的產(chǎn)品二氧化碳去置換和頂替絕大部分吸附劑吸附的比二氧化碳吸附力弱的氣體以及床層死空間中的一氧化碳、甲烷、氮、氬及氫氣 ,以達(dá)到提純 產(chǎn)品二氧化碳的目的 ,既節(jié)省產(chǎn)品二氧化碳升壓機(jī)和產(chǎn)品二氧化碳循環(huán)的電耗 ,又提高產(chǎn)品二氧化碳的回收率。 2).當(dāng)吸附床層達(dá)到飽和 ,吸附劑需要再生時(shí) ,在提純段和凈化段均采用吹掃再生的方法 ,取代了過去用真空降壓解吸再生 ,整套裝置運(yùn)行設(shè)備僅有驅(qū)動(dòng)程控閥門的液壓油泵 (22KW/h 臺(tái) ),既節(jié)省真空設(shè)備投資 ,又大幅降低裝置電耗 ,降低裝置運(yùn)行成本 ,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 (3)具體方案如下 提純段采用 25 臺(tái)吸附塔多次均壓工藝流程 ,當(dāng)合成氨變換氣在高壓下通過提純段吸附塔時(shí) ,水 (汽 )、有機(jī)硫、無機(jī)硫、二氧化碳依次 優(yōu)先被吸附 ,出提純段的中間氣去凈化段 。當(dāng)吸附劑飽和時(shí) ,停止吸附 ,通過多次均壓降 ,一方面將吸附劑吸附的二氧化碳解吸出來 ,順著吸附方向去置換和頂替吸附劑吸附的比二氧化碳吸附力弱的氣體 ,增加床層死空間中的二氧化碳濃度 ,另一方面充分回收床層死空間的氫氮?dú)?,將吸附床層內(nèi)二氧化碳濃度富集到 %以上 。均壓結(jié)束后 ,通過自然降壓和吹掃將吸附床層內(nèi)高濃度二氧化碳送至產(chǎn)品二氧化碳緩沖罐。 凈化段采用 13 臺(tái)吸附塔多次均壓工藝流程 ,當(dāng)提純裝置出口中間氣通過凈化段吸附劑時(shí) ,二氧化碳被吸附 ,出凈化段的合格凈化氣去下一工段。當(dāng) 吸附劑飽和時(shí) ,停止吸附 。通過多次均壓降 ,一方面將吸附劑吸附的二氧化碳解吸出來 ,順著吸附方向去置換和頂替吸附劑吸附的比二氧化碳吸附力弱的氣體 ,增加床層死空間中的二氧化碳濃度 ,另一方面充分回收床層死空間的氫氮?dú)?。均降后 ,吸附床還有一定壓力 ,進(jìn)行順放 。順放結(jié)束后 ,進(jìn)行逆放 ,一部分逆放氣進(jìn)緩沖罐送至提純段作為二段升壓氣回收 ,一部分逆放氣送至提純段作為吹掃氣 。當(dāng)吸附床為常壓時(shí) ,用順放氣將吸附劑吸附的二氧化碳吹掃出來 ,吹掃氣返回提純段回收。 (4)本方案特點(diǎn) 由于本脫碳工藝技術(shù)方案采用目前最先進(jìn)的變壓吸附脫 碳技術(shù) ,提純段吸附塔采用了恰當(dāng)?shù)墓に嚥襟E ,使得提純段吸附劑靠自然解吸和利用二段氣吹掃 ,從而使整個(gè)裝置不需要?jiǎng)恿υO(shè)備。此外本脫碳工藝技術(shù)方案凈化段吸附塔經(jīng)過多次均壓降后 ,吸附塔中的氣體還有一定壓力 ,并沒有像以前那樣放一部分回氣柜或壓縮機(jī) ,而是返回到本裝置的提純段加以回收 ,即整個(gè)凈化段沒有任何氣體放空?；厥盏臍怏w分兩部分 ,第一部分為順放氣體 。第二部分為逆放氣體。在保證凈化氣中二氧化碳小于 %的前提下 ,本脫碳工藝技術(shù)方案是能耗最低的方案。 主要設(shè)備一覽表 表 47 凈 化 本公司原有凈化裝置分別為雙甲工藝和銅洗工藝各一套 ,能力不能滿足擴(kuò)建后的需要 ,本次改造基本思路是雙甲工藝裝置不變 ,成為 1系統(tǒng) ,新上醇烴化精制工藝的凈化系統(tǒng)一套 ,成為 2系統(tǒng)。 目前國(guó)內(nèi)合成氨廠生產(chǎn)過程中 ,對(duì)原料氣精制的方法主要有銅洗法、深度變換 ?甲烷化法、雙甲工藝精制法 ,醇烴化精制法是雙甲精制的升級(jí)技術(shù) ,將甲烷化鎳系催化劑改為醇烴化鐵系催化劑 ,形成聯(lián)產(chǎn)甲醇醇烴化精制流程。醇氨比可以在 1:3 至 1:20 之間調(diào)節(jié) ,裝置操作靈活性大大提高 ,烴后氣體 CO+CO2≤ 10ppm。CO、 CO2 大部分生成 了醇類物和碳?xì)浠衔?,在常溫冷凝成為液體 ,生成甲烷很少 ,從而進(jìn)入氨合成系統(tǒng)的 CH4 大大減少 ,即減少了合成馳放氣放空量 ,降低了噸氨原料氣消耗。 醇烴化精制流程與傳統(tǒng)的銅洗流程和深度變換 ?甲烷化流程比較有明顯的優(yōu)勢(shì) :原料氣精度高、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、消耗低、工作環(huán)境清潔。 醇烴化工藝與傳統(tǒng)銅洗方案的比較醇烴化工藝與銅洗工藝的消耗指標(biāo)比較見下表。 醇烴化與銅洗消耗比較表 表 48 項(xiàng)目名稱 單價(jià) 銅洗 醇 烴 化 備注 噸氨消耗 運(yùn)行費(fèi) /元 噸氨消耗 運(yùn)行費(fèi) /元 自 用氨 8kg 12 0 電解銅 22 0 冰醋酸 5 0 蒸 汽 350 28 0 電 循環(huán)水 25t 烴化觸媒 20 醇化觸媒 35 合計(jì) 從上表可以看出 : 醇烴化工藝比銅洗法噸氨消耗成本下降 元 /噸氨。因此 ,醇烴化工藝與傳統(tǒng)流程有明顯的優(yōu)勢(shì) 。 醇烴化工藝流程簡(jiǎn)述 的脫碳?xì)饨?jīng)油分離器后 ,通過醇化預(yù)熱器 ,提溫至 160~180℃ ,進(jìn)入醇化塔 ,經(jīng)塔內(nèi)換熱器加熱至 210~230℃ ,醇化反應(yīng)后氣體升至 250℃左右 ,再進(jìn)醇化預(yù)熱器與原料氣換熱降溫后進(jìn)醇化水冷器 ,進(jìn)一步降溫至 40℃ ,進(jìn)入醇分離器 ,醇分后 ,( CO+CO2)降至 ~%。醇后氣經(jīng)烴化預(yù)熱器 ,從烴化塔下部進(jìn)入下部換熱器提溫至 220~240℃ ,經(jīng)下部換熱器與醇后氣體換熱降溫出烴化塔 ,此時(shí) ( CO+CO2)降至 10ppm以下 ,烴后氣經(jīng)烴化預(yù)熱器、烴化水冷器、 烴化氨冷器 ,降溫到 5~8℃左右 ,進(jìn)入分離器 ,分離水、液態(tài)烴等物后送入氨合成系統(tǒng)。 主要設(shè)備選型 本工程主要工藝設(shè)備選型見下表。 表 49 醇烴化裝置主要工藝設(shè)備一覽表 序號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 材料 備 注 1 甲醇化塔 DN1000 H16000 2 臺(tái) 碳鋼 2 甲醇化預(yù)熱器 DN600 H8000 2 臺(tái) 碳鋼 利舊設(shè)備改 3 甲醇化水冷器 DN1200 L6000 F180 m2 2 臺(tái) 碳鋼 4 甲醇化循環(huán)機(jī) 4 m3/min 2 臺(tái) 5 醇化油分離器 DN800 H6000 1 臺(tái) 碳鋼 利舊設(shè)備改 6 烴化塔 DN1000 H16000 1 臺(tái) 碳鋼 7 烴化預(yù)熱器 DN600 H8000 1 臺(tái) 碳鋼 利舊設(shè)備改 8 烴化水冷器 DN1000 L6000 1 臺(tái) 碳鋼 9 烴化氨冷器 DN1000 L6000 1 臺(tái) 碳鋼 10 甲醇分離器 DN800 H5000 2 臺(tái) 碳鋼 11 烴化分離器 DN700 H6000 1 臺(tái) 碳鋼 利舊設(shè)備改 合成工段 公司現(xiàn)有兩套合成設(shè)備 ,一套為 DN1000 氨合成塔配套 DN700 分離系統(tǒng) ,本次工 程可以利用 ,成為 1合成系統(tǒng) ,原碳系合成系統(tǒng) (DN800),可以利用其部分設(shè)備改造成醇烴化工藝的設(shè)備 ,新上一套 DN1200 合成系統(tǒng)成為 2氨合成系統(tǒng)。 2氨合成工序主要設(shè)備見表 表 410 序號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 材料 備 注 1 氨合成塔 DN1200 H18900 1 臺(tái) 碳鋼 2 塔外換熱器 DN800 F16827 F805 m2 1 臺(tái) 碳鋼 3 水冷器 F280 m2 1 臺(tái) 碳鋼 4 循環(huán)機(jī) TC45032/12 1 臺(tái) 5 廢熱鍋爐 DN1200 F213 m2 1 臺(tái) 碳鋼 6 冷交換器 DN1000 F630 m2 1 臺(tái) 碳鋼 7 氨冷器 DN1000 F450 m2 1 臺(tái) 碳鋼 8 氨分離器 DN1000 1 臺(tái) 8 油分離器 DN10001 臺(tái) 碳鋼 冷凍及氨庫(kù) ?? 氣氨經(jīng)液氣分離器送入螺桿制冷壓縮機(jī)組。經(jīng)過壓縮后呈過熱狀態(tài)的氣氨通過氨冷凝器被冷凝而液化。液氨被送入液氨貯槽貯存。 合成工段生產(chǎn)的液氨送入液氨貯罐貯存。上部的馳放氣送到兩氣回收工段回收氫氣和氨 ,液氨送尿素裝置使用。 新增主要設(shè)備一覽表 表 411 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格及型 號(hào) 數(shù)量 單位 重量 備注 1 冰機(jī) LG25Ⅲ HA 臺(tái) 2 500kw 2 液氨球罐 VN400m3 臺(tái) 1 尿素裝置 我國(guó)現(xiàn)有 190 多套水溶液全循環(huán)尿素工藝的尿素生產(chǎn)裝置 ,這種工藝具有技術(shù)成熟、高壓設(shè)備少、設(shè)備