【導(dǎo)讀】建設(shè)單位基本情況。編制單位、編制依據(jù)和原則。可行性研究報(bào)告的編制單位。項(xiàng)目建設(shè)的必要性。存在的主要問題和建議。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。搬遷合成氨裝置工藝技術(shù)方案。DCS、ESD的配置與主要儀表選型。主要化學(xué)品用量及規(guī)格。水文地質(zhì)情況和有關(guān)江河水文資料。地區(qū)和城鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)況及發(fā)展規(guī)劃。與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃的關(guān)系和生活福利設(shè)施的條件。負(fù)荷等級(jí)和用電負(fù)荷。全廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和原則。裝分公司、銷售分公司等生產(chǎn)經(jīng)營實(shí)體。牌”尿素暢銷全國20多個(gè)省市，遠(yuǎn)銷東南亞。57位，人均利潤第12位。尿素產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益在全國氮肥企業(yè)中排。名第8位和第2位，在省內(nèi)列第2位。目前為止唯一的“中國馳名商標(biāo)”。公司被授予“2020年中國農(nóng)資質(zhì)。量萬里行暢銷品牌”、“全國質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”等稱號(hào)。其前身系綿陽聯(lián)星化工有限責(zé)任公司,是中石化集團(tuán)新星石油公司成。2020質(zhì)量體系認(rèn)證，主導(dǎo)產(chǎn)

　　

【正文】 經(jīng)銷商。公司堅(jiān)持科學(xué)管理，產(chǎn)品長期保持高質(zhì)量，并以優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)贏得了市場。近幾年，尿素的產(chǎn)銷率、貨款回收率均達(dá)到 100%。 316 3. 生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案 建設(shè) 規(guī)模 本項(xiàng)目是采用 天然氣 為原料生產(chǎn) 合成氨 ， 再進(jìn)一步加工成尿素產(chǎn)品。 工藝 主 裝置的規(guī)模 如下 ： 新建 裝置 ： 合成氨 700 噸 /天，尿素 1200 噸 /天 搬遷裝置： 合成氨 165 噸 /天（ 2 套），尿素 650 噸 /天 年操作時(shí)間 ： 7200 小時(shí) 操作天數(shù)： 300 天 產(chǎn) 品規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （ 1）合成氨 合成氨符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB53688（液體無水氨優(yōu)等品），詳見表321。 表 321 國家標(biāo)準(zhǔn) GB53688 指標(biāo)名稱 指 標(biāo) 氯含量≥ % 99. 9 殘留物含量 %≤ 0. 1(重量法 ) 水分 %≤ 0. 1 油含量 mg/kg≤ 5(重量法 ) 鐵含量 mg/kg≤ 1 （ 2）尿素 尿素 符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB24402020，詳見表 322。 表 322 國家標(biāo)準(zhǔn) GB24402020 指標(biāo)項(xiàng)目 農(nóng)業(yè)用 優(yōu)等品 一等品 合格品 顏色 白色或淺色 總氮 (N)含量 (以干基計(jì) )， %≥ 46. 4 46. 2 46. 0 縮二脲含量， %≤ 0. 9 1. 0 1. 5 317 水分 (H2 O)含量， %≤ 0. 4 0. 5 1. 0 鐵含量 (以 Fe)計(jì)， %≤ 堿度 (以 NH3 計(jì) )， %≤ 硫酸鹽含量 (以 SO4 2 計(jì) )， %≤ 水不溶物含量， %≤ 粒度 (Ф ~) %≥ 93 90 90 41 4．工藝技術(shù)方案 合成氨 裝置 搬 遷合成氨裝置工藝技術(shù)方案 （ 1） 概述 一、二分廠Ⅱ氨裝置，采用以天然氣為原料，鐵錳粗脫硫串氧化鋅精脫硫，加壓蒸汽連續(xù)轉(zhuǎn)化，中低溫變換，改良熱鉀堿法脫碳，甲烷化凈化，往復(fù)式氣體壓縮， 15MPa（ G）低壓合成的生產(chǎn)工藝。兩套裝置于 2020 年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為日產(chǎn) 145 噸氨。 本合成氨裝置為搬遷裝置，包括脫硫造氣工序、中低變甲烷化工序、脫碳工序、壓縮工序和氨合成工序。 物料平衡與蒸汽平衡按 180噸 /日合成氨計(jì) 算。 （ 2） 工藝流程和消耗定額 1） 工藝流程簡述 A．脫硫造氣工序 來自天然氣壓縮機(jī)的原料氣，壓力約 （ A），加入返氫后，進(jìn)入一段爐對流段預(yù)熱至 360℃，進(jìn)入鐵錳脫硫槽，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，并被吸收至約 5～ 10ppm 硫，再進(jìn)入氧化鋅脫硫槽，硫被脫至 以下，然后加入工藝蒸汽，在對流段預(yù)熱至 510℃后進(jìn)入轉(zhuǎn)化管，在催化劑和高溫的作用下，天然氣中的大部分甲烷等烴類物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為 CO、 H2 為主要成分的轉(zhuǎn)化氣，然后進(jìn)入二段爐爐頭，與經(jīng)預(yù)熱的溫度為 530℃的空氣在二段爐空氣混合器中燃燒進(jìn)行部分催 化氧化反應(yīng)，使轉(zhuǎn)化氣中殘余 CH4 小于 %（干基）。出二段爐的轉(zhuǎn)化氣依次經(jīng)廢熱鍋爐、鍋爐給水預(yù)熱器回收熱量后，降到 360℃送至變換工序。 一段爐系采用頂部燒嘴，用天然氣燃燒來加熱輻射段，煙氣進(jìn)入對流段，利用它的余熱依次經(jīng)過對流段廢鍋Ⅰ、工藝空氣預(yù)熱器、天然氣蒸汽混合預(yù)熱器、原料天然氣預(yù)熱盤管、煙氣廢鍋Ⅱ、鍋爐給水 42 預(yù)熱器、燃料氣預(yù)熱器進(jìn)行熱交換利用后，煙氣約為 180℃出對流段，由引風(fēng)機(jī)抽出送煙囪排入到大氣中。 B． 中低變、甲烷化工序 a、 中低變部分 由造氣工序鍋爐給水預(yù)熱器來的轉(zhuǎn)化氣，溫度已降到 360℃， 直接進(jìn)入中變爐，轉(zhuǎn)化氣中的 CO 在中變催化劑的作用下，與水蒸汽反應(yīng)生成 H2和 CO2，并放出大量的反應(yīng)熱，使氣體溫度升高，出中變爐的氣體溫度約 425℃， CO 含量降低到≤ %。中變氣進(jìn)入到甲一換熱器，與甲烷化爐入口氣體換熱，被冷卻后進(jìn)入中變廢鍋，產(chǎn)生中壓蒸汽，氣體被冷卻到 210℃，隨即進(jìn)入低變爐，在低變催化劑的作用下，中變氣中的 CO 含量被降低到≤ %，離開低變爐的低變氣溫度約為232℃，送到脫碳工序。 C． 甲烷化部分 由脫碳工序來的凈化氣，首先在甲二換熱器中與甲烷化爐出口氣體 換 熱 ， 然 后 在 甲 一 換 熱 器 中 被 中 變 爐 出 口 氣 體 進(jìn) 一 步 加 熱 到320℃，加熱后的凈化氣進(jìn)入甲烷化爐，在催化劑的作用下，氣體中的 CO 和 CO2 與 H2 反應(yīng)生成甲烷并放出反應(yīng)熱，使氣體溫度升高，出甲烷化爐的氣體溫度為 344℃， CO+CO2 含量 10ppm。該出口氣經(jīng)過甲二換熱器、軟水換熱器和甲烷化水冷器被冷卻到 40℃，在甲烷化分離器中分離出冷凝水后，送往壓縮工序與回收的氫氣混合后加壓， 作為 氨合成工序的原料氣。 D． 脫碳部分 從低變爐出來溫度為 232℃的低變氣進(jìn)入本工序，首先進(jìn)入低變氣廢熱鍋爐，與來自酸性水泵的冷凝水進(jìn)行熱交換，低變氣降溫至153℃后進(jìn)入低 變氣再沸器，降溫至 128℃后進(jìn)入脫鹽水預(yù)熱器，再進(jìn)一步降溫到 82℃，送至低變氣分離器， 分離下來的工藝?yán)淠航?jīng)工藝?yán)淠罕盟屯?700MTPD 合成氨裝置的工藝?yán)淠浩崴?分離液滴后 的氣體 進(jìn)入 CO2 吸收塔底部進(jìn)行脫碳處理，脫除 CO2 后的凈化氣 43 經(jīng)塔頂除沫層除去氣體夾帶的液滴，再進(jìn)入凈化氣分離器，進(jìn)一步分離氣體中的液滴，出凈化氣分離器的凈化氣溫度為 70℃。凈化氣含CO2≤ %(vol%)，送至甲烷化工序進(jìn)一步除去氣相中的 CO2 和 CO。由 CO2 吸收塔排出的富液經(jīng)減壓閥減壓后送入再生塔頂部。進(jìn)入再生塔的富液向下經(jīng) 與下塔上升的蒸汽在上塔填料層中逆流接觸進(jìn)行再生。約有 85%左右的經(jīng)加熱閃蒸后的半貧液，從再生塔上塔底部排出進(jìn)入閃蒸槽。進(jìn)一步閃蒸出 CO2 后，由半貧液泵升壓后送入 CO2 吸收塔下段頂部入吸收塔，再循環(huán)吸收氣相中的 CO2。閃蒸氣經(jīng)噴射器升壓后進(jìn)入再生塔中部。余下的約 15%半貧液經(jīng) CO2 再生塔下塔填料層與由塔底來的蒸汽逆流接觸，進(jìn)一步進(jìn)行再生后入低變氣再沸器加熱后回再生塔底部。由再生塔底部排出的貧液，經(jīng)貧液水冷器降溫到70℃入貧液泵，由貧液泵升壓后送至吸收塔上塔頂部，繼續(xù)吸收氣體中的 CO2。 由再生塔解吸出來的 CO2 氣由再生塔頂排出后進(jìn)入氣液分離器分離液滴后，經(jīng)過外管送尿素裝置。 由 CO2 分離器排出的酸性冷凝水一部分送至低變氣廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽，另外一部分酸性冷凝水送入再生塔洗滌段，洗滌由再生塔下段上來的 CO2 氣。如此反復(fù)進(jìn)行。 E． 壓縮合成工序 a、 壓縮工序工藝流程 壓縮工序包括三個(gè)系統(tǒng)：天然氣壓縮、空氣壓縮和氫氮?dú)鈮嚎s三部分?？諝?氫氮?dú)饴?lián)合壓縮機(jī)為活塞式壓縮機(jī)。天然氣壓縮為 三 段壓縮。 ① 天然氣壓縮 由 配氣站 來的原料天然氣配入返氫后進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)一段，經(jīng)壓縮后送往造氣工序。 ② 空氣壓縮 空氣經(jīng)空氣濾塵器將空氣 中的含塵量降至 ，進(jìn)入空 44 氣氫氮?dú)饴?lián)合壓縮一段，經(jīng)三段壓縮后，冷卻到 40℃再進(jìn)入聯(lián)合壓縮機(jī)三段水分離器，分離出冷凝水后，抽出 600Nm3/hr 空氣，送出界區(qū)作為儀表空氣用氣源。其余大部分空氣進(jìn)入聯(lián)合壓縮機(jī)四段，將空氣最終壓縮到 (A)，不經(jīng)冷卻送往造氣工序。 ③ 氫氮?dú)鈮嚎s 甲烷化工序來的氫氮?dú)猓?jīng)聯(lián)合壓縮機(jī)五、六段壓縮到(A)后，用 32℃循環(huán)水將氫氮?dú)饫鋮s至 40℃，在六段出口分離器分離冷凝的油水后，送往合成系統(tǒng)。 F． 合成工序工藝流程 由聯(lián)合壓縮機(jī)送來的新鮮氫氮混 合氣，在 2氨冷器入口處補(bǔ)入系統(tǒng)，與 1液氨分離器出來的合成氣混合后，進(jìn)入 2氨冷器，被管外蒸發(fā)的液氨冷卻到約 6℃，合成氣中的氣氨冷凝為液氨，進(jìn)入 2液氨分離器，以分離液氨。在這里，新鮮氫氮混合氣（又名補(bǔ)充氣）帶入系統(tǒng)的微量水分及 CO油分，被液氨洗滌隨之排去。出 2液氨分離器的氣體（稱循環(huán)氣）氨含量為 %，經(jīng) 1冷交換器回收冷量后，于 25℃， (A)，進(jìn)入循環(huán)機(jī)升壓至 (A)。循環(huán)機(jī)為活塞式無油潤滑壓縮機(jī)，出循環(huán)機(jī)的氣體，首先進(jìn)入油過濾器，以除去可能混入壓縮氣體的 機(jī)械潤滑油。然后進(jìn)入合成塔外筒間隙，保護(hù)合成塔外殼，并從合成塔頂部出塔，在進(jìn)出塔預(yù)熱器中被合成反應(yīng)后的熱氣體加熱，該預(yù)熱后的氣體經(jīng)主線和各副線進(jìn)入合成塔，約70%的氣體，經(jīng)合成塔上、下段觸媒層間的換熱器被反應(yīng)后的熱氣體加熱到約 370℃，分別由上升管和中心管上升，在合成塔頂部的軸向觸媒層入口處混合，然后進(jìn)軸向觸媒層，在催化劑作用下，激烈反應(yīng)生成氨，并放出大量反應(yīng)熱，使氣體中各組分很快趨于平衡，合成反應(yīng)放出的反應(yīng)熱，由反應(yīng)氣體帶出。氣體出軸向?qū)?，?jīng)冷激氣冷激后，再進(jìn)入上段徑向觸媒層反應(yīng)，氣體出上段徑向觸媒層，進(jìn) 入層間換熱器與管內(nèi)的冷入塔氣換熱，反應(yīng)氣體冷卻后，進(jìn)入下段徑向觸媒層，出下徑向?qū)拥姆磻?yīng)氣體經(jīng)下部換熱器，被冷卻 后 出合成塔。出塔熱氣 45 體進(jìn)入合成廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽，同時(shí)合成氣被冷卻，然后進(jìn)入進(jìn)出塔預(yù)熱器加熱入塔冷氣。合成氣于 80℃進(jìn)入水冷器 C0503，冷到溫度為 40℃的合成氣，進(jìn)入 1冷交換器，與由 2交換器來的冷循環(huán)氣換熱，回收冷量。合成氣被冷到 33℃后進(jìn)入 1氨冷器，通過管外液氨蒸發(fā)，將合成氣冷到 11℃。在 2冷交換器管間，合成氣被管內(nèi)低溫循環(huán)氣冷到約 6℃。在這些冷卻過程中，合成氣中的氣氨，大量冷凝為液氨 。含有大量液氨的合成氣，進(jìn)入 1液氨分離器，將冷凝的液氨分離。氨分離器頂部出來的氣體，與補(bǔ)充氣匯合后，進(jìn)入 2氨冷器，循環(huán)使用。 為防止惰性氣體（ CH4+Ar）在系統(tǒng)中積累，補(bǔ)充新鮮氣之前，在系統(tǒng)惰性氣體含量的最高點(diǎn) — 1液氨分離器出口，抽出少量合成氣，以保持系統(tǒng)惰性氣體平衡。此氣體與來自液氨緩沖罐的閃蒸 氣 一起送到弛放氣氫回收 裝置 回收氫。 由 2液氨分離器分出來的液氨，經(jīng)減壓后進(jìn)入液氨換熱器與界區(qū)外冰機(jī)系統(tǒng)來的熱氨換熱，回收產(chǎn)品液氨的冷量，被加熱的產(chǎn)品液氨溫度為 30℃，送往界區(qū)外液氨貯槽。冰機(jī)系統(tǒng)送來 的熱液氨，在液氨換熱器中與產(chǎn)品冷液氨換熱后分別進(jìn)入 2氨冷器，在管間分別蒸發(fā)為 +5℃和 12℃的氣氨，產(chǎn)生合成回路所需的冷量。氣氨返回冰機(jī)系統(tǒng)。 2）主要原材料、動(dòng)力及公用工程消耗 A．噸氨消耗（以 100%液氨計(jì)） 序號(hào) 名 稱 單位 消耗 備 注 1 天然氣 Nm3 930 低熱值 8940kcal/Nm3 2 電 kWh 760 3 冷卻水 m3 400 △ t=8℃ 4 脫鹽水 t 5 輸出蒸汽 kg 1161 ( G),飽和 6 輸出蒸汽 kg 1238 (G),飽和 46 序號(hào) 名 稱 單位 消耗 備 注 7 輸出冷凝液 t 備注： Nm3 指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積 ,即 (A),0℃下的體積 。 為合成氨裝置的 消耗 ，不包括儀表，照明，空壓，化水，循環(huán)水等公用工程 消耗 。 B． 催化劑消耗 序號(hào) 催化劑名稱 用量 (m3) 期待壽命 (年 ) 1 鐵錳脫硫劑 1 2 氧化鋅脫硫劑 5 3 一段轉(zhuǎn)化催化劑 2 4 二段轉(zhuǎn)化催化劑 3~5 5 中溫變換催化劑 4 6 低溫變 換催化劑 3 7 甲烷化催化劑 4 8 氨合成催化劑 8 C． 化學(xué)藥品 化學(xué)藥品名稱 首次裝填量 年消耗量 K2CO3 ~21000 kg ~3000 kg DEA ~2320 kg ~400 kg V2O5 ~620 kg ~70 kg 消泡劑 40L ~ （ 3） 設(shè)備表 47 由于搬遷的一分廠Ⅱ氨裝置和二分廠Ⅱ氨裝置，其設(shè)計(jì)能力均為日產(chǎn) 145 噸合成氨裝置，其目前實(shí)際操作能達(dá)到日產(chǎn) 160 噸的能力，但也只是短期能達(dá)到，要將搬遷裝置規(guī)模擴(kuò)大到 日產(chǎn) 180 噸的能力，目前只能參照眉山所做的一些改造和更換，但據(jù)了解眉山的天然氣壓縮機(jī)和氫氮?dú)鈮嚎s機(jī)是更換了的，且裝置也只是短期能達(dá)到日產(chǎn) 180噸的能力。以下是初步的設(shè)備表，部分設(shè)備經(jīng)改造、更換后能否長周期達(dá)到日產(chǎn) 180 噸的能力，還需要對裝置進(jìn)行性能測試。 序號(hào) 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱 數(shù)量 備 注 一、脫硫造氣工序 1 一段轉(zhuǎn)化爐 1 對流段改造 2 廢熱鍋爐 1 3 鍋爐給水預(yù)熱器 1 4 排污冷卻器 1 5 氧化錳脫硫槽 2 6 氧化鋅脫硫槽 1 7 二段轉(zhuǎn)化爐 1 改造 8 汽包 1 9 連續(xù)排放罐 1 10 間斷排放罐 1 11 磷酸鹽溶解槽 1 12 燃料氣緩沖罐 1 13 工藝蒸汽分離器 1 14 引風(fēng)機(jī)