【正文】 定，本項目甲醇貧液泵進口。 (3) 氣體精制　　 氣體精制的主要設(shè)備為冷箱。冷箱為深冷工藝的核心設(shè)備，此裝置為成套的一整體式結(jié)構(gòu)，亦屬林德公司的專利設(shè)備。該裝置內(nèi)有壓力高（）、溫度低（～－200℃）的關(guān)鍵設(shè)備用材問題，以及大型板翅式換熱器其制造采用釬熔焊，制造難度大。該裝置的設(shè)計、制造、檢驗?zāi)壳皣鴥?nèi)制造尚無成功的經(jīng)驗，因此，冷箱裝置應(yīng)考慮整體成套引進。 (4) 壓縮及氨合成　　 合成氣壓縮及氨合成工序的主要設(shè)備有：合成氣壓縮機、氨合成塔、開工加熱爐等。　　根據(jù)工藝參數(shù)的特點，合成氣壓縮機/循環(huán)氣壓縮機將采用離心式壓縮機，單機運行。壓縮機將采用耐高壓的筒形 BCL 型缸體，壓縮機將采用二缸，該機組將合成氣壓縮機和循環(huán)氣壓縮機合二為一，新鮮氣經(jīng)過三段壓縮，出口壓力大約為 ，合成塔的循環(huán)氣體混合后進入壓縮機的最后一段（共一級葉輪），壓縮至 。合成段氣量為 168220Nm3 /h,循環(huán)段氣量為 353270Nm /h，壓縮機的功率為23561kW,壓縮機的驅(qū)動機將采用汽輪機，以便壓縮機的流量調(diào)節(jié)。壓縮機分為高低壓缸，均為筒型結(jié)構(gòu)，高低壓缸和汽輪機直聯(lián)，無增速器，軸封一般采用干氣密封，對于高壓的干氣密封國內(nèi)無法滿足要求需進口。壓縮機和驅(qū)動裝置以及所有其它輔助設(shè)備（包括控制油系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，密封油系統(tǒng)，機組控制儀表，冷卻器、分離器和緩沖器等）應(yīng)由壓縮機制造廠商成套供應(yīng)?！　?氨合成塔暫選用托普索（TOPSφE）的專利技術(shù) S300 型徑向流合成塔，催化劑裝填總量為～69 m3 。內(nèi)件包括催化劑筐及其絕熱層、承壓殼體，床間換熱器、底部換熱器等構(gòu)成，考慮由托普索（TOPSφE）公司提供。高壓外殼在國內(nèi)設(shè)計、制造。外殼尺寸為:，H=22000?？紤]選用層板結(jié)構(gòu)筒體、球形封頭，主要材料為 ＋15MnNbR?！　?開工加熱爐選用典型的立式圓筒形爐，爐內(nèi)可分輻射段和對流段以及頂部煙囪。輻射段設(shè)有盤管（光管），換熱面積 275m2。根據(jù)需要對流段可考慮設(shè)置廢熱回收管組，燃燒器設(shè)在加熱爐的底部。爐子輻射段殼體內(nèi)徑φ4800mm，總高約 25000mm。爐子殼體材料為Q235A，輻射段管子為0Cr18Ni9，對流段管子為20g，隔熱內(nèi)襯采用輕質(zhì)耐火澆筑料及纖維模塊。 (5) 冷凍● 氨壓縮機　　 根據(jù)工藝參數(shù)的特點，合成氨裝置中的氨壓縮機將采用離心式壓縮機，單機運行。壓縮機將采用水平剖分MCL 型缸體，由于壓縮機的壓比較大，葉輪數(shù)較多，且段間有二級補氣，壓縮機將采用二缸。(a), 進口溫度為 40℃，流量為20997kg/h。第一補氣參數(shù)為：進口壓力為 MPa (a),進口溫度為 18℃，流量為 54486kg/h。 第二補氣參數(shù)為：進口壓力為 MPa (a),進口溫度為 8℃，流量為 17662kg/h。 壓縮機的出口參數(shù)為： MPa (a)，流量為93150kg/h。壓縮機的軸功率為10600kW, 壓縮機的轉(zhuǎn)速約為5000 r/min 之間。 壓縮機的驅(qū)動機將采用凝汽汽輪機，以便壓縮機的流量調(diào)節(jié)，汽輪機的功率為 11011kW。其主蒸汽壓力可采用中壓或高壓。壓縮機分為高低壓缸，均為水平剖分結(jié)構(gòu)，高低壓缸和汽輪機直聯(lián)，無增速器，軸封將采用干氣密封，由于氨壓機的出口壓力僅為 ，其干氣密封可以采用國產(chǎn)，為提高可靠性也可進口。壓縮機和驅(qū)動裝置以及所有其它輔助設(shè)備（包括控制油系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，防喘振系統(tǒng)，機組控制儀表，冷卻器、分離器和緩沖器等）應(yīng)由壓縮機制造廠商成套供應(yīng)。 (1) 當前世界上尿素生產(chǎn)技術(shù)概況　　 當前，世界上最具有競爭力的尿素生產(chǎn)工藝技術(shù)，主要有荷蘭斯塔米卡邦 （Stamicarbon）公司的CO2氣提法工藝、意大利斯奈姆普吉 提(Snamprogetti)公司的氨氣提法工藝、意大利泰克利蒙特(Technimont)公司的等 壓雙氣提法工藝(簡稱 IDR工藝)、日本三井東壓/東洋工程(TEC/MTC)公司的節(jié)能低成本ACES 工藝等。 ① 荷蘭 Stamicarbon 公司CO2氣提法工藝于 1965 年在傳統(tǒng)的水溶液全循環(huán)法的基礎(chǔ)上新開發(fā)成功并實現(xiàn)工業(yè)化，七十年代末發(fā)展為改進型 CO2 氣提工藝。九十年代以來又先后推出新一代改進型 CO2氣提法流程以及最新技術(shù)尿素 2000+TM 超優(yōu)工藝流程。迄今為止，該工藝在世界上建廠最多，計 140 余套生產(chǎn)裝置，占世界尿素總生產(chǎn)能力的45%左右。該法合成反應(yīng)壓力和溫度較低，氣提效率較高，沒有中壓分解回收段，流程短，操作安全、簡便。該工藝高壓圈物料靠位差流動、節(jié)省輸送動力。另外，高壓圈設(shè)備高層框架布置使設(shè)備布置緊湊、合理，管線較短，占地節(jié)省。② 意大利Snamprogetti 公司氨氣提法工藝于1966年研究開發(fā)成功并實現(xiàn)工業(yè)化，七十年代中期發(fā)展成為氨自氣提工藝，八十年代中期以來建廠數(shù)增加，建廠數(shù)總計 100 余套，總生產(chǎn)能力僅次于CO2 氣提法工藝。該法合成反應(yīng)NH3 / CO2 摩爾比較高，有利于合成轉(zhuǎn)化率的提高和減輕工藝介質(zhì)的腐蝕性。另外，氣提塔選用鈦材或襯鋯雙金屬氣提管，氣提出液溫度可達 205～230℃。而且可以在較低設(shè)計負荷下運行。該法采用了液氨噴射泵輸送甲銨液，高壓設(shè)備無需高層框架布置，施工安裝和維修方便。③ 意大利 Technimont 公司 IDR 工藝于 1981 年研究成功，隨后在意大利建有 300t/d 和 1200t/d 兩套工業(yè)生產(chǎn)裝置。該法合成進料NH3/ CO2 摩爾比高，高壓系統(tǒng)操作壓力，溫度均較高，單程轉(zhuǎn)化率可達 70%。該法采用 CO2 和氨雙重氣提作用，兼有 CO2氣提法和氨氣提法的優(yōu)點，與氨氣提工藝相同，設(shè)置了中壓分解和循環(huán)回收段，除高壓冷凝回收熱量副產(chǎn) (表)的蒸汽外，中壓分解氣的冷凝熱也大部分回收，故熱回收較好，蒸汽和冷卻水的消耗較低。此工藝采用雙氧水鈍化，防止設(shè)備腐蝕。但由于合成回路高壓設(shè)備較多，且要求嚴格的防腐系統(tǒng)，不僅投資增高且操作較復(fù)雜。 ④　日本三井東壓/東洋工程公司ACES 工藝。該法于 1982 年開發(fā)研究成功，它是在 CO2氣提法基礎(chǔ)上發(fā)展的。目前世界上建成的有十余套。該法除提高合成 NH3/CO2 摩爾比，提高單程轉(zhuǎn)化率及設(shè)置中壓分解回收循環(huán)段外，還采用特殊結(jié)構(gòu)的氣提塔和特殊材料雙相鋼，提高了氣提效率和設(shè)備的耐腐蝕性能，而且降低造價，該法熱回收利用較好。另外，高壓回收物料的循環(huán)好是靠液位差實現(xiàn)，設(shè)備布置需要較高的框架。九十年代末該公司又推出ACES21 新工藝，將原來兩臺甲銨冷凝器改成為單臺，且結(jié)構(gòu)型式為浸沒式立式冷凝吸收器，并利用甲銨反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽供后續(xù)工序用，合成和氣提壓力降低，投資和能耗有所下降，目前ACES21 新工藝尚未建成新裝置，改造廠已實施裝置能力為60 萬噸/年左右。以上幾種主要的尿素生產(chǎn)方法的特點、流程、生產(chǎn)操作條件及安全性等比較見下表。上述各法的主要原料和公用物料的消耗見xi下表。除以上幾種工藝方法外，還有一些其他生產(chǎn)工藝，如美國化學技術(shù)公司好推出熱循環(huán)法工藝（簡稱UTI 法）。瑞士Urea Casale 公司也開發(fā)“雙塔高效綜合”法（簡稱HEC 法）。這些方法在世界范圍內(nèi)新建廠不多，熱循環(huán)法設(shè)計了特殊結(jié)構(gòu)的絕熱等溫反應(yīng)器和甲銨反應(yīng)熱的多級回收利用，蒸汽消耗較低，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中、低壓段換熱設(shè)備多，流程較復(fù)雜，操作也不便，目前未被廣泛采用。HEC法設(shè)置二個合成塔，轉(zhuǎn)化率高達75%，氣提塔負荷減少，高壓下冷凝回收熱量，副產(chǎn)蒸汽達到自給。至今，該法未見工業(yè)化推廣應(yīng)用?！　　　　　　　　?主要幾種尿素生產(chǎn)工藝比較 工 藝方法 　　　　　　 改進型CO2氣提法NH3氣提法雙氣提（IDR）法ACES 法研究成功及工業(yè)化年代1965～1979　　　　 　 1966～19781981　1982已建裝置　　　　　　　　　　　　　 　　　　 140 余套100 余套310 余套 流程特點等壓氣提　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 是/是是高壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　是//中壓分解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /是是是低壓分解　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是　　　　　　 是合成操作壓力 MPa　　　　　　　　　　　　　　～　溫度 ，℃　　　　183　　　　　　　　　　　　 185　　　　　　 190190NH3/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　 ～～　H2O/CO2(mol)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CO2 轉(zhuǎn)化率%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 57647068生產(chǎn)的安全性 原料氣脫H2　　　　　　　　　　　　 有無　　　　　　 無　　　　　　 無防腐加氧量，（% Vol）　　 　　　　 　　　　　　+H2O2　　　　 高壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性 無　　　　　　　無　　　　　無　　　　　　無低壓系統(tǒng)尾氣爆炸可能性　　 無　　　　　　 有　　　　　　　　　　　 有有其他條件副產(chǎn)蒸汽壓力，MPa　　　　　　　　　　 　　　　 尿素水解裝置　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有　　　　　　 有設(shè)備布置　　　　　　　　 高框架　　　　　　　 中框架　高框架　　 高框架高壓設(shè)備材料尿素合成塔襯里　　 316Lmod　　　　 316Lmod　　　　 316LMod　　　　 316Lmod氣提塔（列管）25222　　鈦 或 襯 鋯　25222DP3高壓冷凝器（列管）　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 316Lmod或25222　　 25222　　　　　　　　 25222DP3　　　高壓洗滌器（列管）　25222 或316Lmod　　 /　　25222　　　　 316Lmod甲銨分離器/　　　　　　　　316LMod　　　　 316LMod　　　　 /氨預(yù)熱器碳鋼　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /　碳鋼碳鋼高壓噴射器316LMod　　　　　　　　　　　　　　 碳鋼316LMod316Lmod主要幾種尿素工藝方法原料和公用物料消耗比較(噸尿素計) 方法　工 藝　　　　　　 改進型CO2氣提法NH3氣提法雙氣提（IDR）法　　ACES 法液氨（100%）kg　　　　　　 568　　　　　　　　　　　　　　　　　　 568569568CO2 （100%）kg　　　　　　 735　　　　　　 735　　　　　　 752　　　　　　 750進蒸汽////，350℃，kg　　　　　　　　11601020，365℃，kg35　　　　　　　　　　　　　　　　　　 409801000輸出蒸汽，～220　　　　　　　　/　　　　　　　　　　　　 50/電，kWh　　　　　　　　　　　　　　　　 1823　　　　　　 25　　　　　　 24冷卻水，t （Δt=10℃）　　 85　　　　　　 93　　　　　　 75　　　　　　 95（2) 國內(nèi)尿素生產(chǎn)技術(shù)概況 我國是尿素生產(chǎn)大國，建廠數(shù)為世界之最，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量也居世界首位。國內(nèi)尿素工業(yè)的發(fā)展始于二十世紀六十年代。至今采用水溶液全循環(huán)法建成的中型尿素廠遍布全國各地 50 多家，生產(chǎn)能力近600 萬噸。二十世紀七十年代以來引進荷蘭Stamicarbon 公司CO2 氣提法尿素專利技術(shù)，成套引進和自行建設(shè)共計 30 套（引進 18 套，消化吸收自行建設(shè)的 12 套），規(guī)模從4～52 萬噸/年。總生產(chǎn)能力超過 1000 萬噸/年。采用的工藝流程包括傳統(tǒng)的CO2 氣提工藝（二次洗滌流程）計 14 套、改進型 CO2 氣提工藝（脫氫防爆流程）計 14 套、新一代改進型 CO2 氣提尿素 2000TM 超優(yōu)工藝（池式冷凝器）2 套。 二十世紀八十代年中期以來我國又引進意大利 SNAM 公司氨氣提專利技術(shù)，成套引進和部分消化吸收自行設(shè)計共計 18 套（引進 16 套自行配套建設(shè)2 套）規(guī)模 13～52 萬噸/年，總生產(chǎn)能力約 580 萬噸/年。采用的氨氣提工藝均為第二代氨氣提工藝技術(shù)，其中有半數(shù)的工廠氣提法采用襯鋯的雙金屬管的新技術(shù)。除此之外，二十世紀七十年代初我國還從日本 TEC 公司引進兩套改良 C 法的全循環(huán)工藝，規(guī)模為 48 萬噸/年，其中一套采用ACES21 新工藝進行改造，去年已成功運行。二十世紀九十年代引進2 套ACES 法尿素生產(chǎn)工藝，規(guī)模為 5 萬噸/年和 52 萬噸/年。在工廠技改方面，瀘天化廠采用了意大利Technimont 公司IDR（雙氣提）工藝改造原有的500t/d 水溶液全循環(huán)法工藝，能力擴大至750t/d。還有美國UTI 熱循環(huán)法尿素技術(shù)及瑞士Urea Casale 公司HEC 工藝也僅在個別廠中局部應(yīng)用，尚未推廣。　　 綜上所述，國內(nèi)尿素工廠通過四十多年來的建設(shè)實踐（引進和自行建設(shè)），不僅掌握了國外的各種尿素先進的工藝技術(shù)，而且通過國內(nèi)科研、設(shè)計、制造、建設(shè)單位、生產(chǎn)部門的共同合作，從二十世紀六十年代水溶液全循環(huán)尿素工藝的通用設(shè)計，二十世紀七十年代 CO2氣提法的國產(chǎn)化首次設(shè)計，至二十世紀八十年代改進型大型 CO2氣提法、氨氣提法尿素工廠的合作設(shè)計和建設(shè)。我國尿素工業(yè)在工程設(shè)計、設(shè)備制造、材料配套和生產(chǎn)建設(shè)及工廠管理等方面已進入當前世界尿素生產(chǎn)先進水平的行列。(3) 尿素裝置工藝技術(shù)方案選擇① 技術(shù)先進，成熟性比較　　從國內(nèi)外尿素工藝技術(shù)概況的介紹