【正文】 套1 氫回收改造()=68065噸.4 三廢混燃鍋爐回收造氣吹風氣、合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣以及造氣爐渣、煤粉、煤泥燃燒放出的熱量，℃，℃的蒸汽共計218425噸。= %YN2=247。=%YH2O=247。需空氣量為2000=9909Nm3/h總需空氣量2336+9909=12245Nm3/h（5）計算馳放氣燃燒產(chǎn)物VH2O=（H2+2CH4）=（42+228）=VN2=+=+30=VCO2=（CH4）=28=VO2=（α—1）VK0=（—1）=VY=VCO2+VH2O+VN2+VO2=+++=每小時馳放氣燃燒產(chǎn)生煙氣量為：2000=燃燒爐出口煙氣總量為：+=（6）吹風氣加馳放氣綜合計算馳放氣中H2=200042%=840Nm3/h CH4=200028%=560Nm3/h N2=200030%=600Nm3/h吹風氣中H2=48450%=21801Nm3/h CH4=484500%=0Nm3/h N2=4845071%=34400Nm3/h CO=48450%=2907Nm3/h CO2=4845014%=6783Nm3/h O2=48450%=2180Nm3/h馳放氣吹風氣量為：48450+2000=50450Nm3/h馳放氣吹風氣各組分含量為：H2=3020Nm3/h CH4=560Nm3/h N2=35000Nm3/h CO=2907Nm3/h CO2=6783Nm3/h O2=2180Nm3/h氣體平均成分：H2=% CH4=% N2=% CO=% CO2=% O2=%（7）綜合耗空氣量VK0=1/21（++2CH4O2） =1/21（++2） =VS=αVK0==。計算：（1）求煙氣量、計算每1Nm3吹風氣耗用理論空氣量，用公式（7—2—1）《合成氨工藝設(shè)計手冊》VK0=1（%+%－O2%）/21%=1（+－）/21 =（2）吹風氣耗實際空氣量VS=αVK0==。（8）空氣過剩系數(shù) 。（6）入爐預(yù)熱空氣溫度2000C。（3）造氣吹風氣：48450 Nm3/h，合成馳放氣： 2000 m3/h（4）鍋爐進軟水溫度90℃，、450℃蒸汽，鍋爐效率70%。、馳放氣產(chǎn)蒸汽量計算：已知條件：（1）吹風氣成份：H2：%，CO：%， CO2：14%，O2：%，N2+Ar：71%。合成馳放氣產(chǎn)生量為2000 Nm3/h（含提氫尾氣），主要成份包括：H2 42%，CH4 28%，N2 30%。 三廢流化混燃鍋爐新建一套φ8500三廢流化混燃爐，并配備一套余熱鍋爐裝置，回收造氣吹風氣、馳放氣及造氣爐渣、煤粉、煤泥作燃料，充分回收熱能。因此本項目擬對現(xiàn)有生產(chǎn)裝置進行綜合節(jié)能改造，降低裝置能耗，使裝置充分發(fā)揮生產(chǎn)能力。浪費蒸氣、浪費能源。(3) 現(xiàn)有一套膜提氫裝置，因該裝置建設(shè)較早、能力偏小，已不適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)能力，造成部分合成放空氣中的氫不能回收利用。 現(xiàn)有生產(chǎn)裝置在節(jié)能方面存在的主要問題(1) 公司現(xiàn)有部分造氣吹風氣、合成放空提氫尾氣及氨槽馳放氣的潛熱沒有回收，造成能源浪費。高壓膨脹蒸汽送尿素解吸系統(tǒng)，低壓膨脹蒸汽作為系統(tǒng)管道的保溫蒸汽。(3) 精煉系統(tǒng)：利用尿素一吸冷卻器熱水加熱銅液，節(jié)約蒸汽3t/h。表34 現(xiàn)有尿素裝置主要設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1尿素合成塔Φ1200 H=22654V=24m3臺2Φ1400 H=29532 V=44m3臺12預(yù)精餾塔Φ1400 H=29532臺23一吸塔Φ1200 /Φ1600 H=11045臺24二分塔Φ1200 H=99552臺25一分加熱器 F=550m2臺26氨預(yù)熱器F=34m2 臺27二循一冷凝器Φ1100 H=8975 F=350m2臺28二循二冷凝器Φ800 H=8475 F=125m2臺29氨冷凝器ACDΦ800 L=7226 F=220m2臺210氨冷凝器BΦ1300 L=7876 F=580m2臺211惰洗器Φ800/Φ110 H=7894 F=69m2臺212一吸冷卻器ABΦ800 H=7050 F=156m2臺213一段蒸發(fā)器Φ2000/Φ700 F上部=33m2 F下部=130m2臺114二段蒸發(fā)器Φ1600/Φ400 H=5930 F=12m2 臺115解吸塔Φ800 H=10225臺216CO2壓縮機4M2090/210B臺24M1666/220臺3 17一段蒸發(fā)器Φ2000/Φ700 H=9900F上=33m2 F下=130m2臺118二段蒸發(fā)器Φ1600/Φ400 H=5930 F=12m2臺119一段蒸發(fā)冷凝器Φ800 H=5940 F=216m2臺220液氨泵3YA820/22臺621一甲泵3J1A412/22臺622二甲泵臺623熔融泵RB6540250臺4 已有的節(jié)能設(shè)施(1) 造氣系統(tǒng)：建有熱管式廢熱鍋爐6臺，50t/h三氣鍋爐1臺（回收造氣吹風氣、氨槽弛放氣等） ；造氣爐夾套自產(chǎn)的蒸汽20t/h左右。表32現(xiàn)有合成氨裝置主要設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1煤氣發(fā)生爐Φ2610臺222半水煤氣脫硫塔Φ500027800臺23氫氮壓縮機6M25185/314D臺34M1673/314B臺66M50305/314C臺34中變爐Φ3400、Φ3800、Φ4200臺各1共3臺5低變爐Φ3400、Φ3800、Φ4200臺各1 共3臺6脫碳塔Φ3000、Φ3800臺各1 共2臺7變壓吸附塔Φ2400 臺368銅洗塔 Φ800、Φ1000臺各1 共2臺9氨合成塔Φ1000、Φ1200、Φ1400臺各1共3臺10烴化塔Φ1000臺1` 現(xiàn)有甲醇裝置主要設(shè)備現(xiàn)有甲醇裝置主要設(shè)備詳見表33。液氨貯槽貯存的液氨送到尿素工序。在催化劑和水蒸汽作用下，CO變換為H2和CO2。采用固體塊煤為原料，以空氣和水蒸汽為氣化劑，在高溫條件下，通過固定床層間歇式氣化法生產(chǎn)出半水煤氣（半水煤氣的主要成分詳見表31）。 企業(yè)目前生產(chǎn)概況**化工 有限公司生產(chǎn)裝置總能力為20萬噸合成氨/年、6萬噸甲醇/年、35萬噸尿素/年，本次改造主要涉及合成氨生產(chǎn)裝置的節(jié)能改造。合成氨成本中能源費用占較大比重(約占65%)，合成氨生產(chǎn)裝置的技術(shù)改造重點放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量，節(jié)能和降耗。 我國以天然氣、輕油為原料的合成氨裝置主要是大型合成氨裝置，目前已建成的大型合成氨裝置中，以天然氣為原料的有14套，以石腦油為原料的有6套，采用了凱洛格傳統(tǒng)工藝、凱洛格TEC工藝、丹麥托普索工藝、節(jié)能型的AMV工藝和美國布朗工藝。 我國以渣油為原料的合成氨合成工藝很不平衡，以渣油為原料的大型合成氨裝置中，4套采用德士古渣油氣化工藝，3套采用謝爾氣化工藝。水煤漿加壓氣化的引進、消化和改造，解決了用煤造氣的技術(shù)難題，使我國的煤制氨技術(shù)提高到國際先進水平。 生產(chǎn)技術(shù)水平 我國以煤為原料大型合成氨裝置1套采用魯奇粉煤氣化工工藝，1套采用德士古水煤漿氣化工藝，以煤、焦為原料中小型合成氨裝置大多采用固定床常壓氣化傳統(tǒng)工藝。 我國中型合成氨裝置有55套，生產(chǎn)能力為460萬t/a；約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的11%，下游產(chǎn)品主要是聯(lián)堿和硝酸銨，其中以煤、焦為原料的裝置有34套，占中型合成氨裝置的62%；以渣油為原料的裝置有9套，占中型合成氨裝置的16%；，以氣為原料的裝置有12套，占中型合成氨裝置的22%；我國小型合成氨裝置有700多套，生產(chǎn)能力為2800萬t/a，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的66%，原設(shè)計下游產(chǎn)品主要是碳酸氫銨，現(xiàn)有一百多套的裝置經(jīng)改造生產(chǎn)聯(lián)堿、三十多套的裝置經(jīng)改造生產(chǎn)聯(lián)醇。 我國大型合成氨裝置所用原料天然氣（油田氣）占50%，渣油和石腦油占43%，煤占7%，其下游產(chǎn)品除1套裝置生產(chǎn)硝酸磷肥外，其余均生產(chǎn)聯(lián)堿。 目前我國已投產(chǎn)的大型合成氨裝置有30套，設(shè)計總能力為900萬t/a，實際生產(chǎn)能力為1000萬t/a，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的23%。 裝置現(xiàn)狀 我國合成氨裝置是大、中、小規(guī)模并存的格局，總生產(chǎn)能力為4260萬t/a。合成氨主要原料有天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤等，因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、成本低的緣故,世界大多數(shù)合成氨裝置是以天然氣為原料，但是自從石油漲價后，由煤制氨路線又重新受到重視，而且從世界燃料儲量來看，煤的儲量約為石油、天然氣總和的10倍。(3) 新上一套處理氨槽馳放氣量為2300 m3的無動力氨回收裝置，每年可多回收合成氨835噸，年節(jié)煤1170噸， 180℃的蒸汽17089噸。(2)新上一套處理氣量為2100m3膜提氫裝置，每年可回收8598240 m3氫氣。綜上所述，**化工有限公司擬實施的“合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造項目”符合國家節(jié)能政策和節(jié)能規(guī)劃要求。目前，國家發(fā)展改革委已啟動十大重點節(jié)能工程，并對實施工作進行具體部署。因此，進一步加快合成氨裝置的節(jié)能改造已成為眾多化肥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗的必經(jīng)之路。規(guī)劃指出要在重點耗能行業(yè)推行能量系統(tǒng)優(yōu)化，即通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、技術(shù)改造和改善管理，實現(xiàn)能源系統(tǒng)效率達到同行業(yè)最高或接近世界先進水平?！按缶V”還要求推廣新型ⅢJ9JR、NC節(jié)能型氨合成系統(tǒng)及A30ZA5低溫低壓氨合成催化劑，提高氨凈值，降低合成氨生產(chǎn)過程的壓力；推廣全渣循環(huán)流化床鍋爐；推廣合成氨蒸汽自給和“兩水”（冷卻水、污水）閉路循環(huán)技術(shù)。中國是世界上最大的化肥生產(chǎn)和消費國，其中合成氨的生產(chǎn)一直是化工產(chǎn)業(yè)的耗能大戶，在國內(nèi)化工行業(yè)的五大高耗能產(chǎn)業(yè)中，合成氨耗能占總量的40%，%，因此，該產(chǎn)業(yè)節(jié)能的潛力非常大。附主要技術(shù)經(jīng)濟指標表11。(5) 由財務(wù)評價指標看出：本項目財務(wù)內(nèi)部收益率高于基準收益率，投資回收期短，有較好的盈利能力和較強的抗風險能力，符合公司發(fā)展要求，對增強企業(yè)核心競爭力，提高經(jīng)濟效益有著積極的意義。(3) 本項目擬采用的節(jié)能技術(shù)先進適用、成熟可靠、經(jīng)濟合理。 研究結(jié)論通過各方面分析，本可行性研究報告認為：(1) 本項目的建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策、節(jié)能政策和國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃。綜上所述，景化公司以技術(shù)創(chuàng)新為動力，以項目實施為基礎(chǔ)，利用先進的技術(shù)成果對合成氨 系統(tǒng)進行節(jié)能改造，將為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，符合公司和社會的發(fā)展要求，對增強企業(yè)核心競爭力，提高經(jīng)濟效益有著積極的意義，同時可從源頭上削減二氧化硫和煙塵的排放，改善周邊環(huán)境，環(huán)保效益明顯，因此項目的實施是必要的和必需的。該項目建成投產(chǎn)后年均節(jié)約成本1178萬元，年均上繳國家增值稅及附加249萬元，年均新增利潤總額953萬元，年均新增所得稅238萬元，年均稅后利潤715萬元，投產(chǎn)后4年內(nèi)可回收全部投資。達到氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)標準（HJ/T1882006）的二級標準（）。改造后節(jié)約造氣用原煤7512噸/年，新增蒸汽產(chǎn)量及節(jié)約蒸汽235514噸/年， 折算節(jié)標煤共計32760噸/年，相當于可減排CO281900噸/年,。改造后節(jié)約造氣用原煤7512噸/年，新增蒸汽產(chǎn)量及節(jié)約蒸汽235514噸/年，節(jié)電600萬kWh/年，折算節(jié)標煤共計34860噸/年，節(jié)能效益明顯。⑶ 采用天幫膜技術(shù)國家工程研究中心有限公司的合成氨放空氣中氫回收技術(shù)，回收合成氨馳放氣中的氫氣，在不增加原料煤消耗的情況下，增加合成氨產(chǎn)量。 關(guān)鍵技術(shù)（1）擬采用**正大熱能研究所的專利技術(shù)，合成氨造氣三廢流化混燃爐，簡稱三廢爐；專利號：ZL012158496，回收造氣吹風氣，合成放空提氫尾氣及氨槽馳放氣，回收造氣爐渣、煤粉、煤泥生產(chǎn)蒸氣。此次改造主要通過下列方式進行：①回收造氣合成工段的吹風氣、合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣，以及造氣爐渣、煤粉、煤泥，通過“三廢”混燃爐燃燒來產(chǎn)蒸汽；②采用膜提氫工程回收合成放空氣中的氫，降低氨合成壓力，節(jié)約動力消耗，增加合成氨產(chǎn)量；③采用無動力氨回收技術(shù)，將合成氨槽馳放氣中的氨直接回收為99％的氣氨，減少了將氨水蒸濃變?yōu)榘钡恼魵庀?，?jié)約了蒸氣，節(jié)約了原料煤。為了達到能源節(jié)約、循環(huán)、綜合利用，本著源頭治理、綜合回收利用，公司決定對生產(chǎn)系統(tǒng)進行一系列節(jié)能技術(shù)改造，并采用成熟的高新處理技術(shù)建設(shè)合成氨節(jié)能技術(shù)改造項目，以達到節(jié)能降耗、減少污染物排放的目的。2. 項目投資必要性和意義**化工有限公司是生產(chǎn)合成氨、尿素的企業(yè)，基礎(chǔ)原料為煤，電力消耗也較高，屬高能耗企業(yè)，因此在節(jié)能減排方面面臨著一定的壓力，但是也存在著較大的節(jié)能潛力和空間。 **化工有限公司的領(lǐng)導(dǎo)層深深意識到了節(jié)能減排的經(jīng)濟效應(yīng)和社會責任，始終把這