【正文】 流量 1立方米／秒；5－10月為豐水期，最大瞬時流量為 600立方米／秒。某公司現(xiàn)有合成氨生產工業(yè)用水均采取閉路循環(huán)節(jié)水技術，95％以上用水均為閉路循環(huán)使用，僅補充少量用水。 用地條件 某公司現(xiàn)有土地面積268畝，完全能滿足建設年產6萬噸合成氨生產線用地，并可供今后擴建為20萬噸／年合成氨生產線使用。如今后需補充征用土地，僅一墻之隔的某龍江磷化工公司（原州磷肥廠）尚有土地面積300畝，可以征用。 其他條件 公司經過近40年的建設，各項公用工程、公共設施及生活設施均具有一定基礎，可供本建設項目使用。 三、廠址氣象及地質資料 氣溫：年平均氣溫 ℃ 最高氣溫：31℃ 最低氣溫：－2℃ 最熱月平均氣溫：℃ 最冷月平均氣溫：℃ 年平均氣壓；612～617mmHg 年平均相對濕度：60％ 降雨量：年平均降雨量 風向：年主導風向東北風 夏季主導風向：西北風 風速： 最大風速：24 m／s 該廠址處于地震烈度為8度地區(qū)。第五章 設計方案一、 設計基本原則1． 在工藝上采用成熟先進的技術，力求經濟合理，達到最低能耗，取得最佳經濟效益。3． 充分利用現(xiàn)有設備、水、供電外線設施達到節(jié)省投資，加快建設速度，同時考慮為今后發(fā)展留有余地。二、 現(xiàn)有主要生產設備現(xiàn)有主要生產設備表造氣爐216。24003臺羅茨風機L84WD2臺氫氮壓縮機4H836/3143臺2臺中溫變換爐216。20001臺碳化塔216。6001臺氨合成塔216。2． 產品方案某公司現(xiàn)產品僅為單一的碳銨產品，此產品肥效低不易保管，逐步被高濃度化肥替代，市場份額逐漸下降，造成企業(yè)在市場有大的變化時難以適應，經濟效益不理想。此產品產量可根據(jù)市場需求適時進行調整。造氣采用固定床間歇制氣，造氣爐渣、吹風氣、合成放空、馳放氣送三廢流化混燃爐燃燒產生高壓蒸汽背壓發(fā)電。變換為中低低工藝轉化半水煤氣中的CO，變換后增設濕法變換氣脫硫。甲醇采用聯(lián)醇工藝，原料氣精制為醇烴化工藝。合成放空氣、馳放氣采用等壓回收氣體中的氨后送吹風氣回收。五、 主要技術經濟指標序號指標名稱規(guī)格單位指標1．生產規(guī)模①合成氨NH3≥%t/a40000②粗醇CH3OH≥90%t/a20000③碳銨NH4HCO3≥%t/a40000④甲醛CH2O≥%t/a100002．原材料、輔助材料及動力消耗①無煙煤C≥70%t/a120000②電以噸氨醇計KWh1310③中變觸媒t/a13．3④低變觸媒t/a6．0⑤合成觸媒以氨計t/a6．8⑥甲醇觸媒以醇計t/a⑦吸附劑t/a14⑧潤滑油t/a120⑨碳酸鈉　t/a90⑩精脫硫劑t/a⑾軟水t/h50⑿循環(huán)水t/h2060①無煙煤水分 %灰份 %揮發(fā)份 %固定炭 %低發(fā)熱值 23786kj/kg②型煤水分 %灰份 %揮發(fā)份 %固定炭 %低發(fā)熱值 21296kj/kg六、 生產工藝設計方案及主要設備選型（一） 原料工段該工段采用本地無煙粉煤加工成型工藝，通過在粉煤中添加粘結劑、活性劑，經過粉碎、攪拌、成型、烘干等工序，制取能夠滿足固定層煤氣發(fā)生爐制氣需要的原料煤球。主要設備選型1． 籠式粉碎機選用一臺籠式粉碎機LFG20型，生產能力為20t/h選用兩臺壓球機，其型號為FMQ10，單臺生產能力為10t/，原生產線有兩臺MG60壓球機生產120 t/d，增加兩臺FMQ10壓球機可滿足生產要求。（二） 造氣工段1． 半水煤氣制造本工藝以粘結煤球為原料，采用機械排渣固定床煤氣發(fā)生爐，間歇性制氣生產半水煤氣供合成氨生產用。工藝流程說明（1） 吹風，在爐內空氣與爐內碳層燃燒并放出大量的熱量儲存于炭層內，出爐氣稱為吹風氣，溫度在300350℃送吹風氣回收用或回收顯熱后放空。,過熱蒸汽由煤氣爐底部送入煤氣爐,自下而上經過爐內炭層分解而產生半水煤氣。本階段所產生的半水煤氣（上行煤氣）出爐溫度在300350℃，經旋風除塵器除塵后進入半水煤氣總管，由總管送至半水煤氣顯熱回收裝置回收余熱，最后溫度降至140℃左右進入煤氣洗滌塔冷卻至常溫后送往氣柜。（4） 二次上吹基本上同一次上吹，但不加入空氣，二次上吹在下吹后進行，目的在于置換爐下部及管道中殘留的半水煤氣。吹凈后改為吹風階段，從而完成一個制氣循環(huán)。造氣三廢流化混燃爐是將造氣生產過程中產生的吹風氣、造氣爐渣、除塵器煤灰以及合成“二氣”在三廢流化混燃爐進行流化燃燒，達到制取高位熱能蒸汽的目的。工藝流程說明（1） 造氣爐渣粉碎造氣爐渣經篩分，大粒渣塊用錘式破碎機破碎，篩分下來的渣用反擊破碎機破碎后用皮帶輸送機送到混燃爐煤倉備用。余熱鍋爐生產的中壓（ ）、中溫（435℃）蒸汽先通過汽輪發(fā)電機組發(fā)電，然后背壓的低壓蒸汽（）供造氣、甲醛生產用，少量中溫中壓蒸汽經減溫減壓供變換等工段使用。2800機械排渣造氣爐，煤氣爐的生產強度按700NM3 /M2 h計，單爐發(fā)氣量為4500NM3/h。原生產裝置有三臺216。2260造氣爐改為216。（2） 熱管型上下行顯熱回收器三臺216。2800造氣系統(tǒng)使用F=920 M2的回收器。2400造氣系統(tǒng)保留原D400型風機，216。D500風機：風量500 M３/min 風壓:2800mmH2O電機:315KW 6000V(4)煤氣洗滌塔選用216。6020101700０(6)鍋爐 產量25t/h、溫度450℃(7)蒸汽汽輪發(fā)電機①～②發(fā)電機QF152 一臺(三)氣柜氣柜的作用是貯存一定數(shù)量的煤氣,使之混合均勻,并起除塵冷卻作用，保證原料氣凈化及壓縮、合成等工段的連續(xù)生產,對均衡系統(tǒng)負荷能起一定緩沖作用.本方案按新上一臺 V=5000 M3(四)脫硫工段現(xiàn)裝置采用氨水催化脫硫工藝,此工藝自用氨消耗高,對環(huán)境污染大,這次改造采用碳酸鈉堿液脫硫工藝,KCA催化劑.工藝流程說明來自氣柜的35℃、1034MPa（絕）半水煤氣首先進入高壓靜電除焦油器底部,從下向上通過電除焦油器內部的多層環(huán)隙空間。來自電除焦油器的半水煤氣進入冷卻清洗塔，與塔頂下來的冷卻水逆流接觸，被冷卻至35℃以下后進入羅茨鼓風機，經羅茨鼓風機加壓后的～60℃、（絕）的半水煤氣進入冷卻塔下部與頂部下來的冷卻水逆流接觸，被冷卻至35℃以下的氣體進入脫硫塔，從下向上通過填料層并與塔頂噴淋下來的堿液逆流接觸，半水煤氣中大部分H2S被除去。貧液槽中的堿液經貧液泵加壓后通過溶液冷卻器冷卻后送往脫硫塔使用。熔融好硫磺從熔硫釜底排出，經自然冷卻后得到成品硫磺。主要設備選型選用一臺羅茨鼓風機，型號為L84WD，電機功率280KW，打氣量為247 M3/min。2． 脫硫塔選用一臺216。 3．靜電除焦油器　ＪＣ－Ⅲ型　　216。8000/216。原裝置氧化再生槽216。4000 H=5330一臺用于變換氣脫硫裝置。另一股送變壓吸附脫碳,脫除變換氣中的CO2。主要設備選型1． 氫氮壓縮機選用MH1292/314型氫氮氣壓縮機四臺。2． 壓縮機生產能力核定當?shù)卮髿鈮簽?1573Pa羅茨風機壓升為49000Pa脫硫系統(tǒng)阻力降為13000Pa壓縮機進口壓力為：81573+4900013000=117573Pa標準大氣壓為：101300Pa單臺壓縮機打氣量為：92*60*117573/101300*273/（273+35）=5678M3/h35℃時水蒸汽的飽和壓力為5620Pa水蒸汽所占體積為：5678*5620（1175735620）=285 M3/ h每臺壓縮機實際打干氣量為：5678285=5393 M3/ h 每臺壓縮機每小時產氨量為5393/3300=每臺壓縮機全年產氨量為(生產時間按330天計)*24*330=12941NH3/a全年4臺MH12壓縮機可生產合成氨12491*4=51764t因此除全開新增四臺壓縮機,原裝置有三臺H8型氫氮壓縮機(單臺打氣量為36M3/k吸入狀態(tài))需開二臺,另一臺可作為備用.(六)變換工段本工段采用中低低變換工藝，中變觸媒分兩段裝填，低變觸媒分兩段裝填，單飽和熱水塔。工藝流程說明：(絕)半水煤氣，進入飽和塔與第一調溫器來的熱水逆流接觸，半水煤氣換熱增濕后經氣水分離器與水蒸汽混合并分離掉液滴，然后進入熱交換器管內與中變爐二段來的變換氣換熱，換熱后半水煤氣經中變電爐進入中變爐一段，一段變換后氣體經蒸發(fā)鍋噴水調溫后進入中變爐二段，從變換爐底部出來的變換氣經熱變換器換熱，然后進入第一調溫水加換熱后進入低變爐一段，從低變爐一段出來氣體進入第二調溫水加，然后進入低變二段，低變爐出來的低變氣經水加熱器后進入熱水塔，與飽和塔來的熱水直接換熱后進變換二水加加熱軟水站來的軟水后，再由冷卻器冷卻到常溫進入變換氣脫硫塔，經脫硫后氣體進清洗塔用清水洗滌掉氣體中的堿液后氣體去變壓吸附脫碳及碳化工段。變換氣脫硫再生系統(tǒng)為單獨一個系統(tǒng)，再生為自吸氧化再生。3600 H=12670 觸媒裝填量32M3分兩層2．低變爐 原裝置中變爐改造216。2200 H=23735 填料高度 飽和塔7M 熱水塔5M4． 熱交換器（折流桿高效換熱器） 216。2400 H=26500 填料分三層裝填6． 變脫噴射再生槽 原裝置粗脫再生槽 216。4000 H=5330 （七）脫碳工段脫碳為新增工段,本工藝方案采用二段出口()變換后脫碳,脫碳工藝為變壓吸附脫碳,該工藝經不斷改進HN2回收率得到明顯提高，投資費用大幅下降。（1） 變壓吸附脫碳流程。其中H2O、CO2等成份被吸附下來，未被吸附的有效氣體等從塔頂流出，經壓力調節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后進入后工序。③均壓降壓過程 這是在順放1過程結束后，順著吸附方向將塔內的較高壓力的氫氮氣放入其它已完成再生的較壓力吸附塔的過程。 ④順放2均壓降壓過程結束后，將吸附塔余壓氣體放入綬沖槽。⑥真空過程這是在逆放過程結束后，逆著吸附方向對吸附塔抽真空，進一步降低壓力，使被吸附的CO2完全解吸出來的過程。⑧產品氣升壓過程在均壓升壓過程完成后，為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保證產品純度在這一過程中不發(fā)生波動，需要通過升壓調節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)地用排放氣將吸附塔壓力升至吸附壓力，為保證產品升壓過程的充分和減少對吸附壓力波動的影響。又為下一次吸附做好準備。18005577 1臺②均壓罐 216。26007000 8臺④水環(huán)真空泵 2DE1353 4臺⑤液壓程控閥 TYJ741F25 63臺 及液壓站 ⑥煤氣壓縮機 一套（八）、醇烴化工段 目前國內合成氨生產過程中，對原料氣精制方法主要有“銅洗法”、深度變換——甲烷化法、以及先進技術醇烴化工藝精制法。深度變換——甲烷化法流程復雜，熱