【導(dǎo)讀】貴州興化化工有限責(zé)任公司。貴州省化工醫(yī)藥規(guī)劃設(shè)計院。二OO六年八月·貴州。貴州興化化工有限責(zé)任公司18萬噸/年合成氨、30萬噸/年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告

　　

【正文】 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 19 中國是一個發(fā)展中的農(nóng)業(yè)國家，糧食生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中占有最重要的地位，而確保糧食增產(chǎn)的化肥供應(yīng)數(shù)量、質(zhì)量和價格是我國十分敏感的問題。而作為化肥主力軍的尿素價格不但影響農(nóng)業(yè)發(fā)展，也影響農(nóng)民的經(jīng)濟收入，國 家收入和化肥生產(chǎn)企業(yè)的生存與發(fā)展。對于建設(shè)化肥廠的業(yè)主十分關(guān)心尿素將來的市場價格，它不僅直接影響咨詢機構(gòu)對化肥項目投資研究評估結(jié)果，也影響業(yè)主的投資決心。 本項目對尿素價格研究分析預(yù)測以國際市場和國內(nèi)市場近年來的變化趨勢為基礎(chǔ)，進一步分析得出結(jié)論。 2021年 6月 后，由于 尿素 市場供過于求， 價格 呈單邊下跌之勢， 從 1300元 /噸跌 破 1000元 /噸 ，在這種 情況下，市場仍然非常低迷 。 除中石油公司 下轄的以天然氣為原料的企業(yè)和山西、河南和山東的部分以煤為原料的企業(yè)外 （ 當(dāng)時的煤炭價格只相當(dāng)于 當(dāng)前 的 1/4） ，許多以 渣 油為原料 的中石化廠家由于生產(chǎn)成本太高，不得不關(guān)門停產(chǎn)。 在 國內(nèi)尿素價格跌至歷史低點 之時 ，國際尿素 市場 價格卻 在 石油漲價 的 推動 下 維持高位。 在 出口增值稅退稅的政策 激勵下 ，兩年的尿素出口 合計超過 200萬噸 ，加之高成本生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn)或減產(chǎn)， 市場 供大于求的 狀況 得到了根本改觀。到 2021年初，即使在非用肥季節(jié)，價格已經(jīng)反彈至 1200元 /噸。 當(dāng) 年中期 ，國家 禁止硝銨產(chǎn)品進口，尿素充當(dāng)了硝銨產(chǎn)品的替代品，需求 更加 旺盛， 市場 供應(yīng)緊張 ， 價格 持續(xù)走高 。 從 2021年 8月開始，由于出口需求旺盛且價格很高，尿素出口商和國內(nèi)經(jīng)銷商開始在國內(nèi)競爭貨源 ，截止到年底，尿素經(jīng)銷價格達到 1500元 /噸，相當(dāng)于出口價格170美元 /噸 ， 達到 1999年以來的最高峰 。 2021年 10月以來，石油、天然氣價格又出現(xiàn)大幅上揚，天然氣價格在 高位 徘徊，顯示了市場供需平衡已經(jīng)進入新的價格區(qū)間。 據(jù)國際一些咨詢機構(gòu)預(yù)測， 天然氣價格貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 20 短期內(nèi)不會回調(diào)，將在相當(dāng)長的時間內(nèi)支持尿素價格保持相當(dāng)高的水平，而我國尿素價格與國際價格有一定關(guān)聯(lián)，國際 市場 尿素價格 居 高 不下 將支撐國內(nèi)價格保持 在 較高的 水平 上 。由于國際 市場 原油價格 持續(xù)走高 ，國際化肥交易價格比往年普遍上漲， 2021年國際 市場 尿素平均價格達到 /噸（ FOB價中國 ） 。 從 2021年 3月 16日起，國家為了保障春耕期間的尿素供應(yīng)，抑制過高的銷售價格，從而讓利于農(nóng)民，決定尿素出口退稅暫停一年，這意味著中國出口尿素的 FOB價格將提高 15～ 17美元 /噸。國家發(fā)改委等有關(guān)部門，要求化肥出廠價格實行政府指導(dǎo)價，大型氮肥企業(yè)生產(chǎn)的尿素出廠價格仍為 1400元 /噸 ，并要求各地對化肥價格實行定價或干預(yù)管理。 2021年我國尿素價格大幅上漲，是近幾年來漲幅最大的一年。雖然由于國家一系列限價政策的干預(yù)，使尿素價格在用肥旺季出現(xiàn)了短期下滑走勢，但 6月份以后價格一 路上揚，至年底用肥淡季，出現(xiàn)最高市場價格。據(jù)有關(guān)資料顯示， 2021年年底時，我國尿素出廠價在 1650~1850元 /噸，市場價在 1750~1950元 /噸，同比增長 20%～ 40%。 2021年尿素市場典型特征是先高后低，上半年一路上漲， 7月達到最高點，出廠價大多數(shù) 1800元 /噸 以上，市場批發(fā)價突破 2021元 /噸大關(guān)。下半年尿素市場價格回落，到年底出廠價大多數(shù)為 1650元 /噸，市場批發(fā)價 1700元 /噸。 19972021年我國尿素市場平均零售價見表 24。 表 24 19972021年我國尿素市場平均零售價（ 元 /噸） 年份 1997 1998 1999 2021 2021 2021 2021 2021 2021 價格 1400 1300 1200 10601100 11501400 10601100 12001500 14001700 16001900 據(jù)國際一些咨詢機構(gòu)預(yù)測， 天然氣價格 將長期保持較高的水準 ，將在相當(dāng)長的時間內(nèi)支持尿素價格保持相當(dāng)高的水平， 根據(jù)發(fā)展趨勢，國際市場原油價格持續(xù)上漲，貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 21 使得國內(nèi)外尿素價格相當(dāng)，甚至略高于國內(nèi)尿素價格。 近 兩 年國家執(zhí)行免征農(nóng)業(yè)稅和支農(nóng)等一系列政策，糧價有所 提高，農(nóng)民種糧積極性高漲，農(nóng)民購肥積極性也有所提高。另外還有很多因素，如國內(nèi)大量采用無煙煤生產(chǎn)尿素，隨著無煙煤的價格上漲，運輸費用的增加，同時國際市場上天然氣價格的上漲，也帶來尿素價格上漲。綜合各種因素，預(yù)計今后普通尿素出廠價在 1600～ 1800元/噸左右。 根據(jù)以上情況綜合考慮， 貴州興化目前出廠價在 1600元 /噸，而且銷路好，因此本項目尿素的售價可擬定為 1600元 /噸，加上貴州的資源優(yōu)勢和宜化集團的管理優(yōu)勢相結(jié)合，將使該項目產(chǎn)品具有較好的經(jīng)濟效益和市場競爭力。 貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 22 第三章 產(chǎn)品方案及規(guī)模 及規(guī)模 ： 系統(tǒng)每小時新增產(chǎn)氨 （含氨回收 ），日新增合成氨 540噸。 ： 系統(tǒng)每小時新增產(chǎn)尿素 ，日新增產(chǎn)尿素 900噸。 硫磺：每小時 ，日產(chǎn) ，年產(chǎn) 6475噸。 ： 每小時 121270Nm3，每日 2910480 Nm3，低熱值 3417 kcal/Nm3（供吹風(fēng)氣余熱回收用）。 、尿素產(chǎn)品平衡 ： 技改后合成氨能力每小時 噸（含氨回收氨）。其中每小時新增合成 氨 噸。 ： 技改后尿素裝置能力按每小時產(chǎn)尿素 （其中每小時新增尿素 ），貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 23 每噸尿素耗氨按 ，總耗氨為： 179。 ＝ 。 CO2： 尿素用 CO2要求 CO2≥ % 系統(tǒng)每噸尿素耗 CO2 ，每小時新增耗 。 脫碳產(chǎn) CO2 （含 CO2 99%）可滿足要求。 ：中間產(chǎn)品 符合國標 GB5361988 。 項 目 一級品 二級品 氨（ NH3）含量，％ ≥ 水分、油含量含量，％ ≤ ：產(chǎn)品 符合國標 GB24402021 。 外觀：白色或淺色顆粒狀 項 目 工業(yè)用 農(nóng)業(yè)用 優(yōu)等品 一等品 合格品 優(yōu)等品 一等品 合格品 總氮 (N)(以干基計 ) ≥ 縮二脲 ≤ 水（ H2O）分 ≤ 鐵（以 Fe計） ≤ 貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 24 堿度（以 NH3計） ≤ 硫酸鹽（以 SO42計） ≤ 水不溶物 ≤ 亞甲基二脲（ HCHO 計） ≤ 粒 度 d ～ ≥ d ～ ≥ d ～ ≥ d ～ ≥ 90 90 90 93 90 90 ：副產(chǎn)品 符合國標 GB244992。 外觀：工業(yè)硫磺有塊狀、粉狀、粒狀和片狀等，其優(yōu)等品、一等品應(yīng)呈黃色或淡黃色，應(yīng)不含任何機械雜質(zhì)。 項目 指 標 優(yōu)等品 一等品 合格品 硫（ S） ≥ 水分（ H2O） ≤ 灰分 ≤ 酸度（以 H2SO4計） ≤ 有機物 ≤ 砷（ AS） ≤ 鐵（ FE） ≤ 篩余物： 孔徑 150μ m ≤ 孔徑 75μ m ≤ 無 無 無 貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 25 第四章 節(jié)能改造技術(shù)方案 本項目屬綜合節(jié)能改造擴建項目，通過采用國內(nèi)先進的生產(chǎn)工藝和設(shè)備對老系統(tǒng)進行改造，降低產(chǎn)品的單位綜合能耗、減少生產(chǎn)中“三廢”的產(chǎn)生量，并對 當(dāng)前的 環(huán)境現(xiàn)狀進行綜合治理，達到節(jié)能、環(huán)保的目的 ；同時為了擴大生產(chǎn)能力、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，在充分利用現(xiàn)有設(shè)備和公用工程的基礎(chǔ)上進行擴建。 為了使此次節(jié)能改造達到設(shè)計要求， 在方案選擇 上主要遵循了以下幾個原則： 廣泛采用成熟的清潔生產(chǎn)、 低耗能生產(chǎn)工藝或設(shè)備 ； 根據(jù)貴州興義煤含硫高等特點，對 部分 工藝路線進行了優(yōu)化調(diào)整，確保項目工藝技術(shù)的可行 ； 利用循環(huán)經(jīng)濟理念，提升資源綜合回收利用率，減少廢棄物的產(chǎn)生； 提高生產(chǎn)系統(tǒng)自動化，減少員工勞動強度 ； 按照 “誰污染、誰治理”的原則，加大環(huán)境治理的 經(jīng)費 投入 ；擴建改造完后要實現(xiàn)“以新帶老、增產(chǎn)不增污”的目標。 本項目采用的工藝和設(shè)備全部為成熟技術(shù)，并已經(jīng)在宜化集團或國內(nèi)同類企業(yè)成功使用。 合成氨裝置 中 煤 制 氣采用 YH 型連續(xù)氣化爐，經(jīng)煤氣鼓風(fēng)、電除塵、常壓栲膠脫硫后，進入氫氮氣壓縮機一段，經(jīng)一、二、三段升壓到 ，送中低低變換及變脫系統(tǒng)后，進變壓吸附脫碳，脫碳氣再經(jīng)壓縮機四、五貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 26 段升壓至 進精煉脫除微量 CO 等雜質(zhì)后送壓縮機六段升壓至 送入氨合成系統(tǒng)。氨合成弛放氣送氨精餾，采用吸收、精餾法回收其中的氨，除氨后的燃料氣送吹風(fēng)氣余熱回收工段生產(chǎn)蒸汽。 尿素 裝置 采 用水溶液全循環(huán)法與二氧化碳汽提法結(jié)合的高效組合法，造粒塔造粒工藝。最新的高效組合法，即：水溶液循環(huán)和汽提法結(jié)合，采用亞高壓的汽提技術(shù)，在相對低的溫度下分解合成熔融物中的甲氨及過剩氨，從而獲得高的汽提率，并副產(chǎn)蒸汽。尿素廢液采用徐州水處理研究所的“處理回用，水質(zhì)平衡”技術(shù)進行處理，回收其中的氨和尿素，處理后的解吸液用做鍋爐補水。排放尾氣采用濕式洗滌回收，吸收液返回系統(tǒng)回收尿素，從而可保證尾氣達標排放，改善環(huán)境。 工藝流程簡圖如下： 煤制氣 脫硫 變換精煉脫碳蒸汽合成 空氣二氧化碳壓縮 液氨 蒸汽尿素合成塔 尿素造粒塔 尿素CO 2 N 2 H 2CO 2 NH 3 技術(shù)方案 由于目前 系統(tǒng)使用的是優(yōu)質(zhì)塊煤氣化， 隨著煤礦機械化開采程度越來越高，塊煤供應(yīng)量將 越來越少，使企業(yè)的發(fā)展 受到一定程度的制約；另外，貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 27 受現(xiàn)有工藝裝置條件限制，沒有對煤氣化過程中的吹風(fēng)氣進行回收，造氣爐渣也沒有綜合利用，造氣循環(huán)水沒有實行封閉循環(huán)，對環(huán)境造成了一定的不良影響。 本次煤氣化工段的節(jié)能改造，一方面采用了宜化集團具有自主知識產(chǎn)權(quán)的粉煤成型、自動加焦、連續(xù)煤氣化技術(shù)對現(xiàn)有裝置進行改造，進行原料路線調(diào)整，節(jié)約優(yōu)質(zhì)塊煤資源；另一方面，對生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣采用“三氣”鍋爐回收利用、造氣爐渣 用于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐摻燒、造氣循環(huán)水封閉循環(huán)改造，提高資源綜合利用率、減少廢棄物的產(chǎn)生，最終達到節(jié)能降耗的目的。 項目實施后，每年可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)塊煤 32 萬噸、回收硫磺 6745噸、減少廢水排放 56 萬噸。 流程簡述 來自煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)的吹風(fēng)氣，與空氣預(yù)熱器的熱空氣在混合器內(nèi)充分混合后進入燃燒爐內(nèi)燃燒。同時，來自氨回收系統(tǒng)的燃料氣與空氣預(yù)熱器來的熱空氣分兩路進入高溫噴頭，經(jīng)換熱后混合在燃燒爐內(nèi)燃燒。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^低壓蒸汽過熱器、中壓蒸汽過熱器、余熱鍋爐、低壓鍋爐、空氣預(yù)熱器，經(jīng)引風(fēng)機引入煙氣脫硫 裝置脫硫、除塵后至煙囪放空。造氣夾套鍋爐與余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓蒸汽（低壓鍋爐產(chǎn)的）混合后，經(jīng)汽水分離器進入低壓蒸汽過熱器，并和余熱鍋爐來的過熱蒸汽混合后進入蒸汽緩沖罐供煤氣發(fā)生爐使用。余熱鍋爐產(chǎn)的中壓蒸汽直接進入中壓蒸汽管網(wǎng)供尿素等裝置使用。 選擇 煤氣氣化爐 根據(jù)湖北宜化采用的 YHφ ，該型號煤氣氣化爐操作平穩(wěn)、貴州興化化工有限責(zé)任公司 18 萬噸 /年合成氨、 30 萬噸 /年尿素節(jié)能改造工程可行性研究報告 28 產(chǎn)氣 量高、消耗較低，因此本項目采用該爐型。 噸氨需要半水煤氣量為 3300Nm3，小時半水煤氣量為 3300179。