【正文】 由于國家大力整治小煤窯和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和重化工業(yè)的強(qiáng)力拉動，貴州省無煙煤價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℃）相對較低，粗合成氣中通常會有液態(tài)碳?xì)浠衔?。移動床氣化爐中的氧化劑與煤的流動方向相反，通過由煤變?yōu)榻褂?，再到灰等一系列反?yīng)區(qū)。 氣化 氣化工藝方案的確定 氣化工藝技術(shù)簡介 氣化工藝一般分為三種類型：移動床（有時也被稱為固定床），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)計軟件進(jìn)行設(shè)計和分析，使其效率達(dá)到最佳設(shè)計值，氣動性能和流場分布更加合理。 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)狻? 低壓精餾塔頂部產(chǎn)生純氮?dú)猓偷降獕簷C(jī)分別壓到 (G)、 (G) (G)送到用戶。大部分液氧通 過高壓液氧泵增壓至 (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 178。 低壓精餾塔產(chǎn)生如下產(chǎn)品： 178。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 178。 從上到下，中壓精餾塔產(chǎn)出如下產(chǎn)品： 178。 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)一臺運(yùn)行時，另一臺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，經(jīng)過空氣壓縮機(jī)壓縮至約(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)，升壓至 后送入氨合成系統(tǒng)生產(chǎn)合成氨。 （ 10）生產(chǎn)裝置控制全部集中在中央控制室由 DCS 自動優(yōu)化調(diào)節(jié)，以最少的原材料、動力投入，獲得最大產(chǎn)出。 （ 9）新上一套 48000Nm3/h制氧裝置，選用國內(nèi)新型全低壓單系列，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離心式壓縮機(jī)，全凝式蒸汽透平驅(qū)動，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格相差較大情況提出改變原料工藝路線，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，項(xiàng)目的投資利潤率僅 ％ ,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)，效益會大大改觀。目前塊煤市場供不應(yīng)求，質(zhì)量下降，價格由項(xiàng)目建議書時的 260 元／噸上升到 500 元／噸，預(yù)計短時間內(nèi)價格難以降低。富氧連續(xù)氣化技術(shù)由于投資相對低廉、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)品符合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。空分裝置副產(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。 3 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)來源及價格如下表： 單位：元 /噸 表 232 供應(yīng)廠家 年份 出廠價 運(yùn)費(fèi) 合計 備注 都勻氮肥廠 2021 1300 250 1550 2021 1300 250 1550 2021 1440 250 1690 2021 年 1 至 6 月 1870 250 2120 遵義氮肥廠 2021 1585 80 1665 2021 1610 80 1690 2021 年 1 至 6 月 1880 包干到廠價 重慶江北化肥廠 2021. 1175 450 1625 敘永金虹化肥廠 2021 1850 包干到廠價 貴州全江安化 2021 2021 包干到廠價 貴州全江凱化 2021 1965 包干到廠價 貴化 2021 1980 127 2100 以上 鐵運(yùn)宏福到廠價 目前國內(nèi)合成氨價格呈上漲趨勢，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，高低價差在 200～ 400 元／噸左右，國內(nèi)合成氨價格在物價部門公布的最高限價范圍內(nèi)浮動。 國內(nèi)液氨市場價格 今年一季度國內(nèi)液氨出廠價：鎮(zhèn)海煉化 2100 元（每噸，人民幣，下同），吉林石化 1850，盤錦石化 2300，大慶石化 2400。坦帕 283 美元 /噸；北非 250— 260 美元 /噸；印度 252— 256 美元 /噸；東南亞 240— 270 美元 /噸；與 3 月中旬相比，價格無變化。加勒比海 255— 259美元 /噸；中東 225— 227 美元 /噸；歐洲 225— 230 美元 /噸；北非 216— 221 美元 /噸；與 3月中旬相比，價格無變化。 產(chǎn)品價格分析 國際市場液氨價格 自去年 11 月份以來，國際液氨價格就一直呈現(xiàn)強(qiáng)勁的上揚(yáng)態(tài)勢，在短短的 3 個月時間里，價格普遍上漲了 50 美元 /噸，漲幅超過了 20％。省外合成氨出廠價，不低于 1800 元 /噸，加上運(yùn)費(fèi)，到廠價在 2100元 /噸以上。由于國際能源價格的上漲，俄羅斯液氨的湛江到岸價為 230美元 /噸，加之 3%關(guān)稅、 17%增值稅、槽車租用費(fèi)及運(yùn)費(fèi)，到廠價噸氨約在 2100～ 2300 元左右。建成 200萬噸 /年的大型磷復(fù)肥基地，以生產(chǎn)磷酸二銨為主，最終形成 275 萬噸（實(shí)物量）的生產(chǎn)能力，預(yù)計年需液氨為 50 萬噸左右。五”計劃及 2021 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要規(guī)劃，以貴州宏福實(shí)業(yè)開發(fā)總公司和開磷集團(tuán)為主導(dǎo)的高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)基地，“十五”將建成年產(chǎn) 454 萬噸高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)規(guī)模， 2021 年規(guī)劃目標(biāo)為年產(chǎn) 538萬噸高濃度磷復(fù)肥，預(yù)計，到 2021 年省內(nèi)的合成氨市場需求約為 萬噸 /年。 合成氨是高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)的原料，從貴州省化肥結(jié)構(gòu)調(diào)整（逐漸減少和淘汰傳統(tǒng)氮肥產(chǎn)品的生產(chǎn)）和建設(shè)投入的綜合考慮，目前通過壓縮貴州省中小氮肥企業(yè)的傳統(tǒng)氮肥產(chǎn)品的生產(chǎn)，并對現(xiàn)有合成氨裝置進(jìn)行改造、擴(kuò)建，解決高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)所需合成氨的供應(yīng)。后經(jīng)發(fā)展，目前中型企業(yè)擴(kuò)大到 4 個，小型企業(yè) 7 個，從保護(hù)兩湖環(huán)境角度考慮， 1 個小型企業(yè)裝置撤除），生產(chǎn)高濃度氮肥品種尿素和低濃度氮肥品種碳銨。 貴州省內(nèi)市場 貴州省合成氨主要是用于生產(chǎn)氮肥和高濃度磷復(fù)合肥（磷銨、硫基復(fù)合肥）。 我國化肥產(chǎn)量，需求量預(yù)測 （萬噸 NH3/年） 表 22 年份 2021 年 2021 年 2021 年 產(chǎn)量 需求量 產(chǎn)量 需求量 產(chǎn)量 需求量 合計 3120 4200 3470 4600 3800 5000 氮肥 2370 2470 2535 2625 2700 2780 磷肥 690 1020 845 1105 1000 1190 鉀肥 60 620 90 725 120 830 N： P： K 1： ： 1： ： 1： ： 1： ： 1： ： 1： ： 從 22 表 可看出，鉀肥在我國缺口量最大，這主要是因?yàn)槲覈涃Y源缺乏，每年需從國外進(jìn)口大量的鉀肥及其復(fù)合肥。 （ 4）能源的緊張：作為能源消耗大戶，合成氨企業(yè)普遍感到今年的原料煤非常緊張，價格居高不下。特別 是最近中央一號文件的發(fā)布，極大地調(diào)動了農(nóng)民種田的積極性。 （ 3）化肥市場的熱啟動。 （ 2）由于液氨的性質(zhì)決定，在春、夏季不宜長途運(yùn)輸，且出售液氨的企業(yè)多為小型合成氨廠，有鐵運(yùn)裝載運(yùn)輸能力的極少，故多以汽運(yùn)為主，運(yùn)費(fèi)在 元 /噸公里，遠(yuǎn)程運(yùn)輸受到限制。有時由于廠里的需求量較大，還需從外購進(jìn)部分液氨，所以談不上有多余的液氨外銷。出現(xiàn)貨源緊俏及價格上揚(yáng)的局面主要有以下幾個因素： （ 1）長期以來，液氨主要是氮肥企業(yè)的副產(chǎn)品，其產(chǎn)量并不大，一般為每年幾千噸，多則12萬噸，即使是合成氨生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量也不是太大，一般在 34 萬噸。 國內(nèi)市場 目前國內(nèi)合成氨生產(chǎn)能力約為 4200 萬噸 /年，其中大型合成氨裝置有 30 套，設(shè)計能力為 900萬噸 /年，實(shí)際生產(chǎn)能力為 850萬噸 /年；中型合成氨有 55 套，生產(chǎn)能力為 460 萬噸 /年，小型氨廠有 700 多套，能力為 2800 萬噸 /氨，其中主要是用于化學(xué)肥料的生產(chǎn)，而且在大多有配套的尿素裝置，直接出售液氨的并不多。液氨的主要下游產(chǎn)品為尿素和磷酸二氨，自去年以來國際尿素價格一直走勢良好， 2021 年年底，國際尿素價格離岸價普遍達(dá)到了 200美元左右的水平，磷酸二氨也有 30%左右的漲幅 。由于受石油價格上漲保險費(fèi)用增加以及運(yùn)輸緊張等多種因素的影響，國際市場的液氨海運(yùn)價至少上漲了 20 美元 /噸。國際上液氨主