【正文】 氣化溫度高，所有的有機(jī)成分幾乎完全被分解，并且不會(huì)有新的化合物生成，灰渣和廢水中都不會(huì)存在對(duì)環(huán)境有較大危害的物質(zhì)。原料煤塊煤的進(jìn)價(jià)比粉煤的價(jià)格高200元/噸，相當(dāng)于噸氨成本增加了250元左右，盡管投資稍低，但總體效益并不理想。XXXX水資源豐富，河水流入下游河流，如果不能解決污水處理問題，本項(xiàng)目環(huán)評(píng)可能將無法通過。它們?cè)谒械暮慷驾^高，雖然煤種不同，各種成分的含量也不盡相同，但這種廢水用常用的生化、過濾、反滲透等方法不能直接處理，都必須首先將水種的油、塵、酚、氨等進(jìn)行分離、回收，流程復(fù)雜，投資高，很難達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。② BGL工藝雖然具有氧耗低、煤的適應(yīng)性好、投資省的優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)闅饣瘻囟鹊停瑲怏w中含甲烷、焦油等在后續(xù)工段難以處理的物質(zhì)，無疑將增加后續(xù)工段的消耗和投資。操作和維修費(fèi)用大，生產(chǎn)成本也高。原煤可被氣化，對(duì)煤的粒度要求不高，5～50mm的煤都可采用。煤料床頂部的氣化溫度一般為450℃，可以不用要昂貴的熱回收設(shè)備，但氣體中甲烷含量較高，并含有焦油，增加了后續(xù)工段氣體處理的負(fù)荷和投資。BGL氣化技術(shù)對(duì)煤種適應(yīng)性寬，不但在燃用劣質(zhì)煤方面具有較大優(yōu)勢(shì)，還可以氣化焦油、工業(yè)垃圾等。煤中90％以上的能量被轉(zhuǎn)化成可利用的煤氣。在氣化爐底部的高溫區(qū)爐壁被一層固體灰渣所保護(hù)。氣化爐可快速開車、停車。氣體成分中CO2含量低。氣化過程中無飛灰產(chǎn)生。灰渣無害并具非浸溶性，適于作建筑材料。5）BGL熔渣氣化技術(shù)的特點(diǎn)要在貴州使用魯化干煤粉氣化技術(shù)，必須解決水冷壁問題，但目前魯化還沒有開展此項(xiàng)工作，我們認(rèn)為在貴州使用魯化干煤粉氣化技術(shù)在時(shí)間銜接上存在問題，是不太合適的。項(xiàng)目試驗(yàn)的成功，可望使我國(guó)在煤化工氣化整體技術(shù)水平處于國(guó)際先進(jìn)水平，氣化爐結(jié)構(gòu)及工藝效果處于國(guó)際領(lǐng)先水平。裝置運(yùn)行良好，各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和超過設(shè)計(jì)要求。該項(xiàng)目已于2003年3月完成工程設(shè)計(jì)，2004年10月在魯化建成并一次投料成功。 流體上進(jìn)下出，單噴咀，工藝有水冷激型、廢鍋型、混合型流程4）多噴嘴對(duì)置粉煤加壓氣化技術(shù)多噴嘴對(duì)置粉煤加壓氣化技術(shù)是在新型多噴嘴對(duì)置氣化爐中試裝置的基礎(chǔ)上開發(fā)的，是對(duì)新型氣化爐攻關(guān)成果的拓展和延伸。 水管冷壁型氣化爐，壽命長(zhǎng)，維修工作量小 煤氣化碳轉(zhuǎn)化率高于99％ 液態(tài)排渣，熔融淬冷成透明狀，硬度大對(duì)環(huán)境無污染 能高效生產(chǎn)富氫和一氧化碳的合成氣，甲烷含量少，熱值高 該技術(shù)可以將爐壁溫度控制在500度以下 內(nèi)涂薄耐火材料層 無耐火磚GSP水冷壁氣化爐的特點(diǎn)：冷卻盤管內(nèi)側(cè)裝有密集的銷釘，用以固定碳化硅涂層，涂層厚度約20mm。GSP氣化工藝的磨煤及干燥、煤加壓及進(jìn)煤工序和SCGP工藝相同；渣水處理工序和TGP水煤漿加壓氣化工藝相同；煤氣化工序也和TGP工藝相似，不同之處在于它獨(dú)特的氣化爐設(shè)計(jì)。公司1956年成立以來，最初開發(fā)固定床氣化技術(shù)，70年代末開始流化床的研究工作，原料煤主要是含硫的褐煤。1980年建成兩套粉煤加壓氣化裝置：W100（處理煤量100－250kg/h），W500（處理煤量5－25t/h），1983年12月又建成一套大型粉煤加壓氣化裝置，W30處理煤量30t/h稱為GSP工藝。在煤氣化過程中，煤粉制備采用密閉系統(tǒng)，無粉塵排放；煤中灰分在氣化爐排出時(shí)被轉(zhuǎn)化為玻璃體顆粒，可作為道路建筑材料，不污染環(huán)境；合成氣水洗排放液經(jīng)汽提冷卻后循環(huán)使用，汽提逐出的H2S氣體送硫回收裝置。③ SCGP技術(shù)具有較高的熱效率 煤炭利用率高，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99％，其原料煤能量回收率高，80％~83％以合成氣形式回收(即冷煤氣效率)，14％~16％以蒸汽形式回收。② 成功地設(shè)計(jì)了膜式水冷壁氣化爐 采用水冷壁氣化爐，基本消除了頻繁檢修、更換爐內(nèi)耐火襯里和耗費(fèi)昂貴的弊端。爐體設(shè)有對(duì)稱的四個(gè)煤粉燒嘴，燒嘴使用壽命保證期為一年，美國(guó)休斯頓示范廠燒嘴使用壽命據(jù)說已達(dá)9500h以上。（2）SCGP氣化爐SHELL 氣化爐為立式圓筒形氣化爐，爐膛周圍安裝有由沸水冷卻管組成的膜式水冷壁，其內(nèi)壁襯有耐熱涂層，氣化時(shí)熔融灰渣在水冷壁內(nèi)壁涂層上形成液膜，沿壁順流而下進(jìn)行分離，采用以渣抗渣的防腐辦法，基本解決了高溫耐火材料損壞嚴(yán)重和檢修頻繁的難題。該套裝置的成功投運(yùn)表明SCGP氣化技術(shù)是先進(jìn)可行的。1993年在荷蘭的德姆克勒(Demkolec)電廠建成投煤量2000噸/日的大型煤氣化裝置，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，稱作SCGP工業(yè)生產(chǎn)裝置。3）殼牌干粉煤加壓氣化工藝 (SCGP)殼牌干粉煤氣化是Shell公司開發(fā)的具有特色的第三代煤氣化工藝，于1972年開始在殼牌公司阿姆斯特丹研究院（KSLA）進(jìn)行煤氣化研究，1976年應(yīng)用于一臺(tái)6t/d煤氣化爐，1978年第一套中試裝置在德國(guó)漢堡郊區(qū)哈爾堡煉油廠建成并投入運(yùn)行日處理煤量150噸，1987年在美國(guó)休斯頓迪爾該項(xiàng)目是被科技部列入了“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，由華東理工大學(xué)、原魯南化肥廠（水煤漿工程國(guó)家中心的依托單位）、XXXX化學(xué)工程公司共同承擔(dān)開發(fā)完成。2）新型（對(duì)置式多噴嘴）水煤漿加壓氣化技術(shù)也是最先進(jìn)煤氣化技術(shù)之一。 由于本工程是采用的煤質(zhì)（白煤）灰熔點(diǎn)較高，成漿性差，不能作為德士古水煤漿加壓氣化的原料。煤種適應(yīng)性廣年輕煙煤，粉煤皆可作原料，除褐煤、泥煤及熱值低于22940kJ/kg煤以外，灰融點(diǎn)要求不超過1350℃（否則必須添加助熔劑），煤可磨性和成漿性好，制得煤漿濃度要高于60%為宜?！?氣化溫度在1300～1400℃，CO+H2達(dá)到80%。目前以煤為原料生產(chǎn)合成氣的氣流床氣化工藝具有典型代表的有：德士古(TGP)水煤漿加壓氣化工藝；新型對(duì)置式多噴嘴水煤漿加壓氣化；殼牌（SHELL）干粉煤加壓氣化工藝（SCGP）；德國(guó)未來能源公司的GSP干粉煤加壓氣化工藝；國(guó)內(nèi)的多噴嘴對(duì)置粉煤加壓氣化技術(shù)； 先進(jìn)的煤氣化技術(shù)的工藝特點(diǎn)1）德士古(TGP)水煤漿加壓氣化：水煤漿氣化可列為第三代煤氣化技術(shù)。氣流床所使用的煤種要比移動(dòng)床和流化床的范圍更廣泛。4）氣流床氣化爐屬第三代先進(jìn)的煤氣化技術(shù)，是最清潔，也是效率最高的煤氣化類型。氣化蒸汽消耗量與魯奇爐相比大大降低，同時(shí)提高了氣化溫度，減少了氣化產(chǎn)生的廢水量，減輕了環(huán)境保護(hù)負(fù)擔(dān)。中科院山西煤化所也開發(fā)了先進(jìn)的灰熔聚流化床粉煤氣化，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化裝置生產(chǎn)。在我國(guó)具有典型代表的有：恩德煤氣化技術(shù)：恩德粉煤常壓氣化技術(shù)是在德國(guó)溫克勒粉煤常壓氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展形成的。氧化劑的有限流量意味著大多數(shù)煤粒不會(huì)充分燃燒，而是收縮成碳素粒，被合成氣帶出氣化爐。目前已經(jīng)漲到500元/噸，使合成氨成本大幅上升，項(xiàng)目的技經(jīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)比項(xiàng)目建議書時(shí)下降很多，繼續(xù)沿用原定工藝技術(shù)方案中富氧連續(xù)氣化方式，％,凈現(xiàn)值為負(fù),已經(jīng)不具有經(jīng)濟(jì)可行性，所以可研報(bào)告決定不采用富氧氣化工藝。由于國(guó)家大力整治小煤窯和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和重化工業(yè)的強(qiáng)力拉動(dòng)，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)。由于合成氣出口溫度（400500℃）相對(duì)較低，粗合成氣中通常會(huì)有液態(tài)碳?xì)浠衔?。移?dòng)床氣化爐中的氧化劑與煤的流動(dòng)方向相反，通過由煤變?yōu)榻褂停俚交业纫幌盗蟹磻?yīng)區(qū)。 氣化 氣化工藝方案的確定 氣化工藝技術(shù)簡(jiǎn)介氣化工藝一般分為三種類型：移動(dòng)床（有時(shí)也被稱為固定床），流化床和氣流床。該壓縮機(jī)具有等溫效率高，可靠性高，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性好，可操作范圍寬，制造方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。（4）采用氧氣內(nèi)壓縮，另有部分液氧產(chǎn)品從主冷抽出，可使主冷中的液氧抽出量增加,充分防止碳?xì)浠衔镌谥骼渲蟹e聚,更好地保證空分裝置的安全運(yùn)行。（2）上塔采用填料塔結(jié)構(gòu)，具有阻力小，空壓機(jī)排壓低，節(jié)能。（2）膨脹機(jī)和增壓機(jī)采用NREC設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，使其效率達(dá)到最佳設(shè)計(jì)值，氣動(dòng)性能和流場(chǎng)分布更加合理。2）純化器采用雙層床結(jié)構(gòu)，下層裝填活性氧化鋁，上層裝填分子篩。操作彈性范圍大，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)能力強(qiáng)。這股膨脹空氣經(jīng)膨脹機(jī)膨脹制冷后進(jìn)入下塔，參與精餾。（2）冷量的制取裝置所需的大部分冷量由透平膨脹機(jī)和壓縮空氣節(jié)流膨脹所提供。精氬塔冷凝器的冷量由來自中壓精餾塔的液氮經(jīng)過冷器過冷后的部分液氮在精氬塔冷凝器中蒸發(fā)獲得。精氬塔底部的蒸發(fā)熱量由精氬塔蒸發(fā)器冷凝來自中壓精餾塔（的少量中壓氮?dú)舛a(chǎn)生。粗氬流進(jìn)入精氬塔分離除去氮成份，塔底的產(chǎn)品液氬進(jìn)入液氬貯罐，再由液氬泵加壓后送出。為了提取氬，從低壓精餾塔中部抽出的氬餾分送入粗氬塔，以除去氧氣成份。低壓精餾塔頂部得到高純度常壓氮?dú)?。低壓精餾塔頂部產(chǎn)生純氮?dú)猓?G)、(G) (G)送到用戶。(G)后進(jìn)入中壓主換熱器，在其中被氣化并復(fù)熱至大氣溫度作為產(chǎn)品高壓氧氣送出。 中上部產(chǎn)生污氮低壓精餾塔產(chǎn)生如下產(chǎn)品：富氧液空在過冷器中被過冷后送入上塔即低壓精餾塔中下部參與精餾。 低純氮回流液從上到下，中壓精餾塔產(chǎn)出如下產(chǎn)品：空氣在分餾塔的中壓精餾塔中，上升氣體和下降液體接觸傳質(zhì)后上升氣中氮的含量升高。空氣增壓機(jī)最終出口的中壓空氣，經(jīng)空氣增壓機(jī)后冷器冷卻后進(jìn)入冷箱的中壓主換熱器冷卻，冷卻后的空氣經(jīng)一膨脹閥的膨脹后液體大部分進(jìn)入中壓精餾塔中部作為回流液，另一部分減壓后進(jìn)入低壓精餾塔中部作為回流液。 分餾塔系統(tǒng)（1）空氣精餾凈化后的空氣主氣流直接進(jìn)入冷箱，這部分氣體先在主換熱器與從分餾塔上塔即低壓精餾塔出來的氣態(tài)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)流熱交換而冷卻至接近于露點(diǎn)，然后進(jìn)入分餾塔下塔即中壓精餾塔底部作首次分離。出空氣預(yù)冷系統(tǒng)的工藝空氣進(jìn)入用來吸附除去水份、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏目諝饧兓到y(tǒng)，純化系統(tǒng)中的吸附器由兩臺(tái)容器組成；吸附容器采用立式內(nèi)絕熱軸徑層床結(jié)構(gòu)，當(dāng)一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)則由來自冷箱中的污氮通過蒸汽加熱器加熱后進(jìn)行再生。 工藝流程簡(jiǎn)述 壓縮、預(yù)冷和純化系統(tǒng)從入口空氣過濾器出來的空氣被去除了塵埃和其他機(jī)械雜質(zhì)后，(A)進(jìn)入進(jìn)入空氣冷卻塔，在其中被水冷卻和洗滌。采用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)離心式氮?dú)鈮嚎s機(jī)組流程先進(jìn)、技術(shù)成熟、運(yùn)行安全可靠、操作方便、能耗低。1）本空分裝置公稱制氧能力為48000m3(標(biāo))/h，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍75~105%。 全廠工藝物料平衡和消耗定額 全廠概略工藝流程原料煤經(jīng)破碎、干燥后用高壓氮?dú)馑腿霘饣癄t，與高壓氧氣、蒸汽等一起燃燒，生產(chǎn)出含有CO、H2的粗合成氣送到變換工段，在變換工段，大部分的CO和水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO2，變換氣中的CO2和H2S等酸性氣體在低溫甲醇洗工段中被脫除，得到的凈化氣送入液氮洗工段精制，并使合成氣中的氫氮比達(dá)到3：1，精制氣進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)。（10）生產(chǎn)裝置控制全部集中在中央控制室由DCS自動(dòng)優(yōu)化調(diào)節(jié)，以最少的原材料、動(dòng)力投入，獲得最大產(chǎn)出。（9）新上一套48000Nm3/h制氧裝置，選用國(guó)內(nèi)新型全低壓?jiǎn)蜗盗?，分子篩凈化節(jié)能工藝，空壓機(jī)選用雙軸或整體齒輪多級(jí)離心式壓縮機(jī)，全凝式蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，可做到節(jié)電。（7）合成氣壓縮機(jī)采用全凝式蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)組，同循環(huán)機(jī)合二為一。（5）變換氣凈化：采用國(guó)內(nèi)專利最先進(jìn)的低溫甲醇洗工藝。 原料路線和工藝方案的確定本工程合成氨裝置以無煙粉煤為原料，依照工藝上要先進(jìn)、節(jié)能，技術(shù)要成熟可靠，經(jīng)濟(jì)上要合理的原則，生產(chǎn)合成氨50萬噸/年，采用的工藝方案如下：（1）煤氣化：采用GSP粉煤加壓氣化工藝。根據(jù)目前貴州塊煤和粉煤價(jià)格相差較大情況提出改變?cè)瞎に嚶肪€，項(xiàng)目技術(shù)方案由使用塊煤和富氧連續(xù)氣化技術(shù)改為使用粉煤和粉煤氣化技術(shù)，是符合事實(shí)的，繼續(xù)沿用原定工藝技術(shù)方案中富氧連續(xù)氣化方式，％,凈現(xiàn)值為負(fù),已經(jīng)不具有經(jīng)濟(jì)可行性，而采用粉煤氣化技術(shù)，效益會(huì)大大改觀。目前塊煤市場(chǎng)供不應(yīng)求，質(zhì)量下降，價(jià)格由項(xiàng)目建議書時(shí)的260元／噸上升到500元／噸，預(yù)計(jì)短時(shí)間內(nèi)價(jià)格難以降低。富氧連續(xù)氣化技術(shù)由于投資相對(duì)低廉、環(huán)境保護(hù)方面的進(jìn)步成為推薦技術(shù)方案。 副產(chǎn)品本項(xiàng)目合成氨生產(chǎn)過程中回收副產(chǎn)硫磺和純氣體：氧氣（O2）、氬氣（Ar）。2）操作時(shí)間：330天 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo) 氨產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)：產(chǎn)品符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)?？辗盅b置副產(chǎn)液氬、液氧。 產(chǎn)品方案為開磷240萬噸/年磷銨配套50萬噸合成氨。由于本項(xiàng)目是為開磷配套合成氨，其生產(chǎn)能力由磷肥的需求量決定，一期生產(chǎn)30萬噸無法滿足需求，60萬噸對(duì)磷肥需求過剩，加之，西洋肥業(yè)年產(chǎn)50萬噸磷銨項(xiàng)目今年已經(jīng)在XXXX縣開工建設(shè)，二期配套需要大量液氨。2 — 83 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇與比較單位產(chǎn)品投入產(chǎn)出比的高低：眾所周之，生產(chǎn)規(guī)模越大，其投入產(chǎn)出比率（總投資/總產(chǎn)品）越低，因此建設(shè)規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)氨1000噸以上是最佳經(jīng)濟(jì)規(guī)模。貴州開磷集團(tuán)及國(guó)內(nèi)最大的磷肥企業(yè)宏福實(shí)業(yè)近年合成氨供應(yīng)來源及價(jià)格如下表：?jiǎn)挝唬涸?噸 表232供應(yīng)廠家年份出廠價(jià)運(yùn)費(fèi)合計(jì)備注都勻氮肥廠2001130025015502002130025015502003144025016902004年1至6月18702502120遵義氮肥廠20011585801665200216108016902004年1至6月1880包干到廠價(jià)重慶江北化肥廠2001.11754501625敘永金虹化肥廠20031850包干到廠價(jià)貴州全江安化20042000包干到廠價(jià)貴州全江凱化20041965包干到廠價(jià)貴化200519801272100以上鐵運(yùn)宏福到廠價(jià)目前國(guó)內(nèi)合成氨價(jià)格呈上漲趨勢(shì)，由于地區(qū)不同，生產(chǎn)規(guī)模不同，生產(chǎn)管理水平不同，生產(chǎn)合成氨原料多樣，高低價(jià)差在200～400元／噸左右，國(guó)內(nèi)合成氨價(jià)格在物價(jià)部門公布的最高限價(jià)范圍內(nèi)浮動(dòng)。 國(guó)內(nèi)液氨市場(chǎng)價(jià)格 今年一季度國(guó)內(nèi)液氨出廠價(jià)：鎮(zhèn)海煉化2100元（每噸，人民幣，下同），吉林石