【正文】 SCGP、GSP、BGL及富氧氣化工藝生產(chǎn)合成氨經(jīng)濟(jì)性比較氣化方法指標(biāo)BGLSCGPGSP富氧氣化總投資生產(chǎn)規(guī)模（萬噸/年）40505040原料煤消耗（萬噸/年）燃料煤消耗（萬噸/年）總用電負(fù)荷（萬kWH）0488757385485總用水量（萬噸/年）880880905環(huán)保性能一般好好一般技術(shù)成熟程度一般較好較好好噸氨完全成本（元/噸）120010991420項(xiàng)目內(nèi)部收益率（稅前%）凈現(xiàn)值（稅后，萬元）3704120715－15362項(xiàng)目年利潤（萬元）231503048513793項(xiàng)目年凈利潤（萬元）1740620425245919514投資回收期（稅后，年）注：上表中BGL、富氧氣化原料塊煤灰份按15％考慮，SCGP、GSP所用原料粉煤灰份分別按15％和30％考慮。同時(shí)BGL工藝有求煤的粒度為5～50mm，原料煤中5mm的煤粉無法使用。BGL氣化過程中產(chǎn)生的廢水成分較為復(fù)雜，一般含有焦油、酚、氨、塵等多種物質(zhì)。 氣化工藝技術(shù)選擇綜上所述，適合本工程選用的氣化技術(shù)有SCGP、GSP和BGL三種工藝，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性比較如下① SCGP干粉煤氣化只能采用廢鍋流程，氣化爐和廢鍋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高，制造難度大；合成氣冷卻需要循環(huán)氣壓縮機(jī)輸送循環(huán)合成氣和合成氣換熱來完成，因此，其投資比同樣生產(chǎn)規(guī)模的GSP氣化激冷流程高出40%以上。與其它氧氣為主的氣化技術(shù)相比，BGL氣化爐耗氧量較低?？紤]到該工藝目前還沒有工業(yè)化裝置，從日投煤30噸擴(kuò)大到1000~2000噸的裝置存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而且關(guān)鍵缺陷是氣化爐燃燒室采用耐火磚，而不是水冷壁，耐火磚使用壽命短，生產(chǎn)成本高，效益低。于2004年12月6~8日，通過由科技部組織的國家72小時(shí)考核。 新型水冷氣化噴咀，壽命長，效率高 能氣化劣質(zhì)褐煤，也可氣化硬煤和焦煤，煤種適應(yīng)范圍廣 可以有效地延長氣化爐壽命（壽命在10年以上）（如果使用耐火磚，那么每隔12到20個(gè)月就需要更換一次）（3）GSP流化床煤氣化工藝技術(shù)特點(diǎn)： 盤管內(nèi)有溫度達(dá)285℃冷卻水耐火涂層用水冷卻，其表面溫度低于液渣的流動溫度，形成渣膜可以保護(hù)耐火層。（1）GSP干粉煤加壓氣化工藝流程GSP氣化工藝流程由①磨煤及干燥、②煤加壓及進(jìn)煤、③煤氣化及合成氣激冷、④渣水處理等幾個(gè)工序組成。3）德國未來能源公司的GSP干粉煤加壓氣化工藝未來能源公司位于德國來比錫附近的弗來堡市（Freibarg），原為東德黑水泵煤氣聯(lián)合企業(yè)弗來堡燃料研究所。同時(shí)單爐產(chǎn)氣能力大，具有高效、大型化和長周期運(yùn)行的顯著特點(diǎn)。水冷壁與簡體外殼之間留有環(huán)形空間，便于輸入集水管和輸出集汽管的布置，便于水冷壁的檢查和維修；環(huán)形空間內(nèi)充滿250~300℃溫度的有壓合成氣。裝置開工率最高達(dá)73%。新型（對置式多噴嘴）水煤漿加壓氣化技術(shù)在2004年11月在德州投入工業(yè)生產(chǎn)；由于和德士古水煤漿加壓氣化相同的原因，本項(xiàng)目不宜采用此技術(shù)。因此本項(xiàng)目不宜采用水煤漿加壓氣化技術(shù)。氣化過程對環(huán)境污染影響較小。使用氧氣可以使氣化更有效，并可避免合成氣被氮?dú)庀♂專铣蓺獾臒嶂狄哺哂诳諝庋趸癄t所產(chǎn)生的合成氣的熱值。當(dāng)使用煤的灰熔點(diǎn)較高時(shí)，則可以加入一定助熔劑，以確?；以鲃有?，使它能順利的從灰渣流到淬冷器中，被水淬冷成為粒狀燒結(jié)物，然后通過過灰渣的閉鎖斗排出氣化爐。在我國已有成功的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行裝置。2）流化床氣化爐采用粉碎了的煤作為原料，用氧化劑（氧氣或空氣）來進(jìn)行床體流化，其溫度保持在1000℃以下，以預(yù)防灰熔化后與爐床里的物質(zhì)發(fā)生結(jié)聚。富養(yǎng)氣化的特點(diǎn)是投資少，操作簡單，在中型氮肥廠中具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，是國家重點(diǎn)推薦的中氮廠造氣技術(shù)。1）移動床氣化爐是最老的氣化爐，它很長時(shí)間在煤氣化工藝中占主要地位。5）空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)是本裝置的關(guān)鍵設(shè)備，該壓縮機(jī)采用單臺單軸型多級離心式壓縮機(jī)，帶進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)葉，由蒸汽透平驅(qū)動。4）分餾塔（1）下塔結(jié)構(gòu)采用了對流式篩板塔，具有有效流通面積大，精餾效果好的特點(diǎn)。與篩板塔相比可大大地縮小塔徑、減小占地面積。從空氣純化系統(tǒng)來的部分空氣，進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)增壓端增壓冷卻后，進(jìn)入冷箱內(nèi)的液氧換熱器，冷卻至一定溫度后進(jìn)入透平膨脹機(jī)。冷凝下的液氮進(jìn)入低壓精餾塔塔頂作回流液。該塔的回流液由粗氬塔冷凝器中的液態(tài)富氧空氣蒸發(fā)而產(chǎn)生，該富氧空氣來自中壓精餾塔塔底，并在過冷器中過冷。低壓精餾塔中上部的污氮進(jìn)入過冷器以過冷來自中壓精餾塔的液體，然后進(jìn)入低壓主換熱器復(fù)熱，然后分成兩路，其中一路用于對空氣純化器中的分子篩進(jìn)行再生，另一股進(jìn)入水冷塔用于冷凍水的降溫。 頂部產(chǎn)生純氮?dú)鈴牡蛪壕s塔的底部抽出液氧。中壓精餾塔塔頂部的液氮則一部分作為中壓精餾塔回流液，其余部分在過冷器中過冷后分為幾部分：一部分送入低壓精餾塔塔頂作回流液；一部分經(jīng)液氮泵加壓進(jìn)入主換熱器復(fù)熱后（(G)），作為產(chǎn)品送出界區(qū)使用；一部分進(jìn)入液氮儲罐，作為產(chǎn)品送出界區(qū)；過冷器的冷源為來自低壓精餾塔的純氮?dú)夂臀鄣獨(dú)狻? 純液氮產(chǎn)品及回流液這股中壓空氣在中壓主換熱器中與精餾塔出來的高壓液氧換熱，使液氧氣化成氣體產(chǎn)品。在分子篩吸附器之后抽出一股空氣作為全廠儀表空氣送到全廠管網(wǎng)。裝置主要技術(shù)性能：1）裝置啟動時(shí)間 ～36小時(shí)(從膨脹機(jī)啟動到氧氣純度符合合同要求)2）裝置加溫解凍時(shí)間 ～36小時(shí)3）裝置運(yùn)行周期 二年以上(二次大加溫時(shí)間間隔) 原材料、產(chǎn)品及吸附劑主要技術(shù)規(guī)格 原材料技術(shù)規(guī)格空分裝置以大氣空氣為原料，空氣中不含重塵和油，大氣質(zhì)量要求如下：表421名稱最大含量（ppmv）CO2400CH45C2H4C2H6C3H8C2H2C3H6C4+1CO1H21NH31NOX(NO+NO2)N2OH2SCl2FClHC1SO2+SO31HC l1NO21 吸附劑技術(shù)規(guī)格 表422序號名稱規(guī)格(型號、尺寸)控制組分名稱標(biāo)準(zhǔn)備 注1分子篩吸附劑13APG/φ3~φ5Al2O3 產(chǎn)品及副產(chǎn)品產(chǎn)量及技術(shù)規(guī)格 表423產(chǎn)品流量Nm3/h純度%V裝置出口壓力MPa(G)溫度℃?zhèn)?注氧氣4700037內(nèi)壓液氧1000液氮500O22ppm液氬1200O21ppmN22ppm高壓氮?dú)?500040內(nèi)壓中壓氮?dú)?700040氮壓機(jī)中壓氮?dú)?00040氮壓機(jī)低壓氮?dú)?600040氮壓機(jī)裝置空氣2000露點(diǎn)：40℃20注：液產(chǎn)品為折合氣態(tài)量。 附全廠方塊流程圖和物料平衡表4 — 2 空分裝置 概述 裝置設(shè)計(jì)規(guī)模裝置組成與各工序名稱。并附帶液氧液氬裝置。（6）合成氣的最終精制采用液氮洗工藝。因此，本工程選用XXXX能化有限公司生產(chǎn)的無煙粉煤為合成氨原料，采用國內(nèi)外成熟可靠工藝，技術(shù)先進(jìn)并投資最省，同時(shí)保證環(huán)保的要求。最近，由于國家大力整治小煤窯和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源重化工業(yè)的強(qiáng)力拉動，貴州省無煙煤價(jià)格隨著需求的增加正在節(jié)節(jié)上揚(yáng)；加之，貴州西部煤炭出省通道逐漸通暢，通過瀘州走水運(yùn)的路徑已經(jīng)打通，通過高速運(yùn)往廣西、湖南、湖北已經(jīng)非常便捷。性 質(zhì)指 標(biāo)備 注優(yōu)等品一級品合格品氨（NH3），%，≥水份（H2O），%，≤——油，ppm，≤5(重量法)5—本項(xiàng)目氨中間產(chǎn)品質(zhì)量要求符合一級標(biāo)準(zhǔn)。最終能力達(dá)到60萬噸醇氨。但是隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，一次投資也高，這與投資者的貸款融資能力緊密相關(guān)。 合成氨價(jià)格確定本工程是為開磷集團(tuán)大磷肥裝置的配套工程，其主產(chǎn)品合成氨全部用于開磷集團(tuán)的磷肥生產(chǎn)。到岸價(jià)：美國海灣302美元/噸，比3月中旬下跌了5美元/噸。省內(nèi)合成氨企業(yè)供氨具有地理優(yōu)勢，在價(jià)格上有競爭力，但省內(nèi)現(xiàn)有的合成氨企業(yè)，受到各種因數(shù)的制約，難以形成供氨基地，故XXXX能化公司抓住市場機(jī)遇，建立供氨基地，可以更好地發(fā)揮貴州省的磷、煤資源優(yōu)勢，使企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，為貴州國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 、貴州省商品液氨的需求量預(yù)測 （單位：萬噸／年 ） 表24企業(yè)名稱品種備注生產(chǎn)能力需氨量生產(chǎn)能力需氨量貴州宏福實(shí)業(yè)開發(fā)有限總公司磷酸一銨4848磷酸二銨120120NPK1002015030貴州開磷集團(tuán)息烽重鈣廠磷酸一銨1616磷酸二銨90210貴州西洋肥業(yè)硫基復(fù)肥1002015030赤天化天峰磷酸一銨88電廠硫銨44其他77合計(jì)目前，貴州省可供氨的企業(yè)有貴州化肥廠有限責(zé)任公司、開磷集團(tuán)都勻氮肥廠、都勻化工實(shí)業(yè)有限公司、全江公司凱里化肥廠、安順化肥廠和黔西化肥廠，2003年實(shí)際供氨量約為24萬噸/年，近期市場缺口約為25～30萬噸/年，預(yù)計(jì)2005年市場缺口約為60～80萬噸/年左右，2010年，市場缺口在100萬噸/年以上。 近期貴州省商品液氨的需求量見下表（單位：萬噸／年） 表23企 業(yè) 名 稱品種現(xiàn)有生產(chǎn)能力產(chǎn)品氨單耗（噸/噸）年需氨量合計(jì)貴州宏福實(shí)業(yè)開發(fā)有限總公司磷酸一銨48磷酸二銨120貴州開磷集團(tuán)息烽重鈣廠磷酸一銨16磷酸二銨30貴州西洋肥業(yè)硫基復(fù)肥501010赤天化天峰磷酸一銨8合　　計(jì)根據(jù)國家和貴州省“九從1965年開始，為解決貴州省農(nóng)業(yè)用肥需要，在貴州省各地先后建成投產(chǎn)13個(gè)氮肥生產(chǎn)企業(yè)（其中：大型企業(yè)1個(gè)，中型企業(yè)2個(gè)，小型企業(yè)10個(gè)。（5）下表列出了我國近幾年主要用氨為原料生產(chǎn)化肥產(chǎn)量、需求量及預(yù)測。今年，幾方面因素促動農(nóng)民增加了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入：一是今年農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)上揚(yáng)，直接刺激了農(nóng)民種田的積極性，使農(nóng)民加大了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入；二是國務(wù)院出臺了一系列減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)的優(yōu)惠政策，如費(fèi)稅改革、取消農(nóng)業(yè)特產(chǎn)稅等。近幾年來,遼寧、XX、河北、山東等地新建了十幾家大型復(fù)合肥廠家，如遼寧黑山化工、XX中天化肥、秦皇島中阿化肥、山東陽谷化工、魯北化工、魯南化工等，它們所需液氨大都外購。受國際市場及國內(nèi)因素的影響，自2003年第四季度至今國內(nèi)液氨市場行情也呈上漲趨勢，價(jià)格穩(wěn)中有升，各地出現(xiàn)產(chǎn)品供不應(yīng)求，客戶坐等提貨的場面。三是下游產(chǎn)品支撐。國際液氨價(jià)格之所以大幅飆升，主要有三個(gè)方面的原因：一是生產(chǎn)成本推動。目前國際液氨市場的價(jià)格為：離岸價(jià)：尤日內(nèi)200—228美元/噸，比3月中旬上漲了5—10美元/噸。例如，現(xiàn)在有大批老化的氨生產(chǎn)能力仍然在開工生產(chǎn)，其中有一些最后必然要關(guān)閉。世界合成氨供需情況(單位:100萬噸NH3) 表21項(xiàng) 目199719981999200020012002合成氨生產(chǎn)能力合成氨可供量/工業(yè)消費(fèi)量/肥料理論消費(fèi)量肥料消費(fèi)量/剩余量合成氨生產(chǎn)裝置的建設(shè)工程正在加速進(jìn)行施工，中國力圖到2005年實(shí)現(xiàn)化肥的自給自足，正在積極建設(shè)新的合成氨裝置。到2002年，隨著亞洲消費(fèi)量和前蘇聯(lián)化肥用合成氨的增加。 國際液氨的市場1997年，出現(xiàn)了亞洲經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但世界合成氨的消費(fèi)仍然保持1996年的水平，九十年代中期建設(shè)的一批出口型合成氨裝置開始建成投產(chǎn)，因此，從1998年后的幾年間，合成氨供出口的能力開始增加，合成氨的價(jià)格（FOB）下降了20~50美元。設(shè)備都要接地線。副標(biāo)志：易燃?xì)怏w。氨在20℃水中（ 25℃時(shí)）溶解度為34%，在無水乙醇中溶解度為10%，溶于氯仿、乙醚，它是許多元素和化合物的良好溶劑。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表：主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號項(xiàng)目名稱單 位數(shù) 量備 注一原料1無煙煤的投煤量噸/天2180入爐干煤二產(chǎn)品方案1合成氨萬噸/年502發(fā)電MW25三年操作小時(shí)小時(shí)7920330天四公用工程及動力消耗1新鮮水用量立方米/時(shí)10972裝置自用電量千瓦五三廢排放量1廢水m3/h45處理后達(dá)標(biāo)排放2廢氣Nm3/h66