甲醇驰放气制合成氨综合项目基本专项方案及经济效益分析.doc

唐山佳华5万吨/年甲醇驰放气制合成氨工程项目基本方案及经济效益分析本着“发展循环经济、延伸煤化工产业链、综合运用、变废为宝”原则，为合理运用甲醇装置副产驰放气和空分装置副产高纯氮气，现提出建设“唐山佳华5万吨/年甲醇驰放气制合成氨工程”简要方案，对项目可行性进行综合分析。一、氨重要性质氨，在常温下是无色气体，具备刺激性气味，极易溶于水，氨水中氨极易挥发，氨水呈弱碱性。在溶解时放出大量热。液氨为无色液体，气化时吸取大量热。广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料、制冷剂等。二、氨生产办法1、氰化法1000CaO+3C CaC2+CO CaC2+N2 CaCN2+CCaCN2+3H2O CaCO3+2NH319在德国建成第一套氰化法制氨工业装置，一次大战期间德国、美国重要采用此法制氨，用于制造炸药。每吨氨要消耗能量190GJ，能量运用率非常低，己逐渐被历史裁减。 2、直接法 0.5N21.5H2=NH3 H298=46.22 kJmol -1此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢气直接合成氨一种生产办法。氢气和氮气合成氨是放热，体积缩小可逆反映，其反映热不但与温度关于，还与压力和构成关于。当前工业上合成氨基本上都用此法。三、合成氨产能状况据关于资料记录，世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年，当前合成氨重要生产能力分布在中华人民共和国、俄罗斯、美国、印度等国，约占世界总产量一半以上。近年来合成氨装置大型化是世界合成氨主流发展趋势，当前世界最大单系列合成氨装置规模已达130万吨/年。该装置属于Ferti Nitro公司。Ferti Nitro公司是委内瑞拉、美国、意大利四个国家合资公司，该公司尚有1套150万吨/年大颗粒尿素装置。国内合成氨产能为5950万吨。居世界第一位。占世界总产量33.6%，表观消费量约5324.5万吨，尿素实物产量5544.9万吨，合成氨产品完全满足国内化肥和工业需要，某些化肥产品如尿素开始向国外出口。四、合成氨市场状况国产合成氨很少参加国际贸易，几乎所有用于国内消费。中华人民共和国合成氨消费重要有两方面：农业和工业。国产氨总量中大某些作为中间产品直接加工成农用化肥产品：尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硝酸磷肥及氨水，占合成氨产量90%左右。 国产氨总量中别的某些作为氨及氨加工产品直接加工成工业产品：如浓硝酸、硝酸铵、尿素、氯化铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氨水、丙烯腈、己内酰胺、乙醇胺、三聚氰胺、浓硝酸、硝酸铵等，占合成氨产量10%左右。当前国内合成氨价格呈平稳趋势，由于地区不同，生产规模不同，生产管理水平不同，生产合成氨原料多样，高低价差在200500元/吨左右，国内合成氨价格在物价部门发布最高限价范畴内浮动。依照当前和预测市场状况，长期看来，液氨市场还是以平稳为主。河北区液氨价格普通为2600元/吨左右，河北区液氨价格达21002200元/吨，达历史最低价。五、项目规模选取我公司20万吨/年甲醇装置副产驰放气约7000m3/h，可提取氢气约5400 m3/h，按照氨分子NH3构成计算，理论上可以生产氨气361607.14mol/h，即氨产量6.15t/h，按照年操作时间8000小时计算，可以生产液氨49200吨/年。因而，选取建设5万吨/年合成氨装置。甲醇驰放气组分见表1。表1甲醇驰放气构成（%v）构成COCO2H2CH4N2ArCH3OHH2O% v3.29796.421577.70472.13129.95620.04380.41620.0284六、项目投资本项目投资在6000万元左右，其中60%自筹，40%贷款。该项目投资小、设备数量少、工期短，可于20万吨/甲醇工程一并设计实行，投资计入甲醇工程总投资。七、工艺技术甲醇驰放气合成氨简要工艺流程：放空气去燃料系统循环气氢气联合压缩机甲醇驰放气液氨球罐合成氨系统PSA提氢氨气液氨冰机系统空分来氮气液氨产品氮气压缩机六、项目优势及经济效益分析1、项目优势生产流程短。以甲醇驰放气合成氨工艺省去了造气、变换、脱碳、脱硫、精炼等工序，生产成本低。驰放气变压吸附后压力为3.2Mpa，可混配氮气后直接压缩至15.0Mpa，而国内煤间歇造气制氨需要将煤气从常压压缩至15.0Mpa，相比节约了压缩功，减少了生产成本。当前甲醇驰放气作为回炉煤气来置换焦炉煤气，约1.8m3驰放气才干置换出1m3焦炉气，其价值发挥非常低，价值仅相称于0.11元/m3驰放气，此外氮气原本做为放空气，氮气成本基本为零。国内小合成氨压力为32Mpa，而咱们选取氨合成压力为15Mpa。节约了压缩功，减少了生产成本。 详见表2。表2 32MPa与15MPa压力下合成工序各机组压缩功率对比表合成压力MPa联合压缩机功率Kw循环机功率Kw冰机功率Kw总功率Kw32.0315.2687.3110.1512.4615.0239.8340.82110.25390.882、能耗分析本项目单位产品综合能耗30.42GJ/t。甲醇驰放气联产液氨单位能耗(以每吨液氨计)，详见表3。表3 甲醇驰放气联产液氨单位能耗(以每吨液氨计) 序号名称单位能耗指标MJ消耗量能耗GJ比例(%)1甲醇驰放气Nm39.656350033.79681.252新鲜水t2.5160.0150.023脱盐水t14.230.880.0130.034电(380/220V)kWh11.846307.45618.705蒸汽1.0MPat27640.080.2216蒸汽2.5 MPat2800-0.75-2.1007解吸气Nm37.296-1231-8.981共计30.421kg标煤热值29307kJ，每吨液氨折标煤：30.4210629307=1038(kg)国内既有合成氨装置以煤、焦炭、天然气等为原料。各种类型合成氨生产装置综合能耗见表4。表4 各种类型合成氨生产装置综合能耗表序号生产厂家能耗GJ/ t 备注 1以天然气为原料大型厂2835 2以天然气为原料中小型厂3540 3以煤为原料大型厂5055 4以煤为原料中小型厂5565 国外以天然气为原料合成氨装置约占70%，由于生产规模较大，工艺先进且注重节能，每吨产品能耗已降到2835GJ/t。本装置合成氨产品能耗为30.42GJ/t，其中驰放气和电耗占绝大某些。与行业中其他装置比较，其能耗己达到国内、外先进水平。3、甲醇驰放气联产液氨经济效益详见表5。表5 甲醇驰放气联产液氨经济效益分析表序号项目名称单位消耗定额单价(元)单位成本一原材料3.9061甲醇弛放气Nm32560002氮气Nm3658002合成氨催化剂kg0.088171.4963提氢吸附剂kg0.216102.164原料气精制吸附剂kg0.025100.25二公用工程587.441电kWh6300.53152新鲜水t63.9423.643脱盐水t0.88108.84仪表空气Nm33000.8240三副产品-80.4蒸汽t0.6712080.4四工资及附加费元21.88五折旧费元86.76六修理费元32.33七销售费用元22.5八财务费用元12.57九单位生产成本元686.986由表中可知甲醇驰放气联产液氨吨液氨成本为687元，而以间歇炉煤造气合成氨厂吨液氨成本约为2200元。因而，5万吨/年甲醇驰放气联产液氨项目具备较强市场竞争力，按照当前也按市场价格2500元计算，每年至少可增长经济效益9065万元税前利润。此外，甲醇驰放气联产液氨项目建设成后还可以依照市场状况调节甲醇、液氨两种产品产量。如果合成氨市场较好，可以多供某些弛放气给合成氨装置以增长合成氨产量。如果甲醇市场较好，可以将甲醇驰放气供应焦炉以置换出更多焦炉气以增长甲醇产量。这样，就增长了公司对市场选取性和灵活性，可以实现利润最大化，焦 鹏二O一二年二月十二日