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公司尿素技改工程可行性研究报告

166
2020年4月19日
文档仅供参考

郴州桥氮化工有限责任公司
20万吨/年尿素技改工程

可行性研究报告

目 录
主要编制人员 4
目 录 5
1 总 论 1
1.1 概述 1
1.2 研究结论 4
2 市场预测分析 7
2.1 氮肥市场回顾 7
2.2 氮肥市场展望 11
3 生产规模和产品方案 13
3.1产品方案 13
3.2产品质量标准 13
3.2 生产制度 13
4 工艺技术方案 14
4.1 现有设备概况 14
4.2工艺技术方案 17
4.3 主要消耗 35
4.4 自控技术方案 36
5 原料、辅助材料及燃料的供应 38
5.1 主要原材料、燃料、辅助材料的需求量 38
5.2 水、电、汽小时需用量 38
6 建厂条件和厂址方案 39
6.1 建厂条件 39
6.2 厂址方案 41
7 总图运输、储运和土建 42
7.1 总图运输 42
7.2 储运 43
7.3 外管 43
7.4 土建 44
8 公用工程方案和辅助生产设施 48
8.1 公用工程方案 48
8.2 辅助生产设施 66
9 服务性工程与生活福利设施以及厂外工程 67
10 节能、节水 68
10.1 节能 68
10.2 节水 69
11 消 防 70
11.1工程概况 70
11.2设计依据 70
11.3消防投资 74
12 环境保护 75
12.1环境现状 75
12.2设计采用的环境保护标准 75
12. 3本工程排放的主要污染物及污染源 76
12.4污染物初步控制方案 77
12.5绿化概况 79
12.6环境监测 79
12.7 环保投资概算 79
13 劳动保护与安全卫生 80
13.1设计依据 80
13.2设计采用的安全卫生标准 80
13.3工厂现有安全卫生概况 81
13.4工艺生产的特点及生产过程中危害因素的分析 81
13.5安全卫生技术措施效果 87
13.6安全卫生机构设置及人员配备 87
13.7安全卫生投资概算 87
14 组织机构与人力资源配置 89
14.1组织机构 89
14.2人力资源配置 89
15 项目实施计划 90
15.1项目实施规划编制说明 90
15.2 建设周期规划 90
16 投资估算与资金筹措 92
16.1 投资估算 92
16.2 资金来源 93
17 财务评价 94
17.1 财务评价原则 94
17.2 总成本费用估算 94
17.3 投产初期的生产计划建议 95
17.4 产品销售收入和销售税金及附加 95
17.5 利润估算及分析 95
17.6 项目清偿能力分析 96
17.7 不确定性分析 97
18 社会评价和风险分析 99
18.1 社会评价 99
18.2 风险分析 99
19 研究结论 101
19.1 综合评价和结论 101
19.2项目存在的问题及建议 101
附图:
1. 总平面布置图------------------------------H49K-01
2. 水量平衡图---------------------------------H49K-02
3. 全厂供电系统图----------------------------H49K-03
4. 原则性热力系统图-------------------------H49K-04

1 总 论

1.1 概述
项目名称:郴州桥氮化工有限责任公司
20万吨/年尿素技改工程
主办单位:郴州桥氮化工有限责任公司
法人代表:朱学军
1.1.1 可行性研究编制的依据和原则
1.1.1.1 编制依据
a、郴州桥氮化工有限责任公司提供的相关资料。
b、国家相关法律、法规文件。
1.1.1.2编制原则
a、采用高新技术改造传统工业,即采用合成氨工业清洁生产新工艺在老装置上进行技术改造,合理利用资源,降低能耗,重点进行污染物治理,促进技术进步,实现氮肥工业的可持续发展。
b、将节能降耗做为企业发展的重要课题,切实做好节能工作。
c、从实际出发、节约投资、充分利用原有设备和装置。
d、设计中积极改进工艺、减少三废排放、尽量综合利用,搞好三废治理;贯彻国家的环保”三同时”原则。
e、本可行性研究报告编制内容和深度按中国石油和化学工业协会[中石化协产发(306)76号]文发布的<化工投资项目可行性研究报告编制办法>进行。
1.1.2项目提出的背景、投资必要性
1.1.2.1 项目提出的背景
郴州桥氮化工有限责任公司(简称”桥氮公司”),是 9月始,由湖南省湘农农业生产资料集团有限公司(简称”湘农公司”),控股58.06％、郴化集团参股12.09％的有限责任公司。桥氮公司位于郴州市北郊23km,依京广线,临京珠高速公里,靠107国道20km,据东江河200m,公司占地面积20.08万平方米,建筑面积15万平方米,现有员工829人,各类专业技术人员195人,其中高级工程技术人员3人,中级职称技术人员48人。
桥氮公司始建于1966年,经过40余年的不断发展,由年产0.5万吨合成氨的小厂发展成为年产13万吨尿素、10万吨合成氨、12万吨碳酸氢铵、1.2万吨甲醇、1.5万吨液体二氧化碳、余热发电1.5万千瓦小时生产能力的郴州市的骨干企业,特别市 9月以来,公司注重优势产品的生产,以及节能降耗,注重建设”受人尊重的和谐企业”,一年半以来,经过二次年度大修和加强管理,企业较以前有了很大的进步,生产能力有了很大的提高,企业发展步入了良性轨道。
1.1.2.2 项目建设的必要性
1.1.2.2.1投资必要性
郴州桥氮化工有限责任公司主产品为尿素,其装置中主要设备均有富余,因此尿素装置有挖潜空间。如能充分发挥其能力,将产量做大,则产品的单耗将下降,成本将下浮,企业将有更大的余力应付WTO的挑战。这样的挖潜所需的投入是比较少的。
a)尿素市场有容量。虽然其价格受国际市场价所左右,但表现在销售上困难不大。加上本省受原料制约,及企业管理等问题所拖累的大中型尿素厂严重开工不足及停产,则本省尿素市场空间将更大。
b)桥氮化工公司是迅速发展上升的企业,保留了很多原有的优良传统,试以职工人数作比较,仅为同类老厂的1/4左右;加上现代化企业的运作,则按市场经济规律来说,”适者生存”是必然的,这也就是进行本工程建设的最大必要性了。
1.1.2.2.2建设本工程的经济意义
a、 湖南省是以农业生产为主的省份。在全国六项基本农产品中,湖南省有五项列于全国前十名之中。建设本工程,有利于占领市场和保证农业生产的丰收。
b、 本工程的建设,有利于调整湖南省氮肥品种的结构,即提高氮肥产量中尿素的比重。
c、 建设本工程是企业发展、做强做大、兴旺发达的基础工作。

1.1.3 研究范围
装置范围
合成氨装置:总氨能力13万吨/年(新增5万吨/年)
尿素装置:尿素产量20万吨／年(新增7万吨/年)
全厂公用工程及辅助设施
(1)总图运输
(2)给排水
(3)全厂循环水装置
(4)污水处理
(5)热电站及蒸汽系统
(6)全厂外管
(7)原料煤及燃料煤
(8)产品贮运系统

1.2 研究结论
本项目建成后,项目总投资收益率11%,投资利税率13.11%,税前财务内部收益率15.26%,税后财务内部收益率10.79%,税前投资回收期(含建设期)6.23年,税后静态投资回收期(含建设期7.33年,均优于行业基准指标。从财务的角度看,该项目是可行的。
在郴州桥氮化工有限公司进行本项工程建设,由于有老厂的潜力,有适用的先进技术,有齐全的公用、社会设施;有办现代化企业成熟的领导班子。因此,投入不高,产出较多,风险较小。
不论从国家宏观经济效益或企业微观经济效益来看,在郴州桥氮化工有限公司进行本工程建设完全是适时、必要和合理的。

表1-1 主要技术经济指标
序号
项目名称
单 位
数 量
备 注
1
生产规模

合成氨
104t/a
5
新增能力

尿素
104t/a
7
新增能力

合成氨总能力
104t/a
13

尿素总能力
104t/a
20

2
年工作日
天
300

3
主要原料用量

原料煤
104t/a
8.5
本期工程增加用量

燃料煤
104t/a
25.5
本期工程增加用量
4
公用动力消耗量

4.1
供水

泵房供水量
m3/h
4680
全厂

循环水用量
m3/h
5000
新增

造气循环水
m3/h
1260
全厂
4.2
供电

设备容量
kW
29677
总量

用电负荷
kW
26817
总量

年耗电量
104kWh
18797

4.3
供汽
t/h
43.8
新增
5
三废排放量

5.1
废气

造粒塔顶排
104m3/h
～20
全厂

造气炉吹风气
104m3/h
9.6
新增

锅炉烟气
104m3/h
17.25
全厂

尿素排气筒尾气
m3/h
450
全厂
5.2
废水

解吸废液
m3/h
12.4
深度水解处理

造气污水
m3/h
1260
循环使用
5.3
废渣

造气炉渣
104t/a
2.6
锅炉燃料 新增

锅炉灰渣
104t/a
12.96
外售作建材 新增

活性炭脱硫剂
t/a
10
填埋
6
运输量
104t/a
73.96
新增

其中运入量
104t/a
44
新增

运出量
104t/a
29.96
新增
7
全厂定员
60
本期工程所需人员由工厂内部调剂解决
8
厂区占地面积
104m2

本期工程不需征地
9
本工程新增建筑面积
m2
11407
全部为生产车间建筑
10
工程项目总资金
万元
21059.32

10.1
建设投资
万元
9.12

10.2
建设期利息
万元
205.2

10.3
流动资金
万元
795

11
报批项目总投资
万元
20502.82

其中:铺底流动资金
万元
238.5

12
年销售收入
万元
14613.5
正常年
13
成本和费用
万元

13.1
年均总成本费用
万元
11560.12

13.2
年均经营成本
万元
9686.96

14
年均利润总额
万元
2211.24

15
息税前利润(EBIT)
万元
2316.39

16
年均销售税金及附加
万元
49.99

17
年均增值税
万元
499.89

18
财务分析盈利能力指标

18.1
投资利税率
%
13.11

18.2
总投资收益率
%
11

18.3
投资回收期

所得税前
年
6.23

所得税后
年
7.33

18.4
项目财务内部收益率

所得税前
%
15.26

所得税后
%
10.79

18.5
项目财务净现值(Ic=9%)

所得税前
万元
6031.85

所得税后
万元
1645.37

18. 6
资本金内部收益率
%
11.41

19
借款偿还期(含建设期)
年
4

2 市场预测分析
2.1 氮肥市场回顾
2.1.1 氮肥行业景气度分析
据统计, 551家氮肥生产企业实现销售收入1395亿元,同比增长15.8%;利润总额约97亿元,同比下降2.7%;行业平均利润率为7.0%,低于 的8.3%,见表2-1。
从 ～ 氮肥行业净利润率5月移动平均走势来看(图1), 氮肥行业景气度承接了从 1月开始的下行走势,而且下降速度加快。
中国氮肥行业景气度继续下降,下降加快的主要原因是,氮肥行业是受原料成本价格上涨和出口限制影响最大的行业。
表2-1 中国氮肥工业经济指标 千元
项 目

同比增长/%
企业数量
569
551

销售收入

15.81
利润总额
9992208
9727320
-2.65
利税总额
14139000
13438432
-4.95
亏损企业数量
137
163
18.98
亏损企业亏损总额
518032
1171640
126.17

图1 ～ 氮肥行业净利润率

2.1.2 氮肥行业成本及利润
中国氮肥生产用的煤炭、天然气、电价都有所上涨,加上运费的上涨, 以天然气为原料的尿素企业成本上涨100～120元/t,以煤为原料的尿素企业成本上涨70～80元/t,ABC生产成本上升20～40元/t;但由于尿素出厂价仅上涨60～75元/t,而ABC出厂价下跌了10～35元/t,导致 氮肥企业利润率下降,见表2-2。
表2-2 尿素生产成本
企业分类
生产成本/元

成本收益率/%

拥有天然气资源的企业
800～900
720～820

80～140
90～150
其它以天然气为原料的企业
1000～1100
850～950

65～100
75～110
拥有煤炭资源的企业
870～970
820～920

75～110
80～120
其它以煤为原料的企业
1250～1800
1150～1700

－20～10
－10～30
以油为原料的生产企业
1800～2100
1800～2100

－15～ －5
－20～ －10

2.1.3 氮肥市场分析
BOABC预计 中国氮肥市场将继续保持产销两旺,供过于求的状况将继续加大,价格高位走低,行业景气度显著下降。
、 两年整个尿素产能增加了6 Mt以上(实物量,下同),导致尿素产量连续以3 Mt/a以上的速度增长;而征收30%的高额出口税又使得至少3 Mt/a的出口尿素转入国内市场,使得供给增长大于需求增长,国内市场由供给偏紧转为供过于求。 年末中国氮肥库存已经达到9.52 Mt(折纯),同比提高13.2%,库存消费比达到26.6%。
由于市场转为供过于求,使得氮肥企业在生产成本依然增长的情况下,产品售价却大多出现下降,从而导致了行业景气度的下降。
2.1.4 氮肥产量
,中国氮肥在产能扩大、国内工农业需求依然强劲,价格依然保持高位的情况下,企业生产的积极性依然较高,带动了氮肥产量继续增长。预计全年氮肥产量为37.4 Mt(折纯),同比增加4.2%。其中尿素产量占氮肥总产量的59.7%,ABC产量占氮肥总产量的20.0%,复合肥中氮素产量占氮肥总产量的12.0%,氮肥品种分布见图2。

图2 氮肥分品种比重
2.1.5 氮肥进出口
中国氮肥进口量为654 kt(折纯,进口量不含氨进口量),同比下降14.5%,而且87%的氮肥进口为复合肥;单一氮肥的进口量依然不大,约86 kt(折纯),其中尿素进口量仅38 kt(实物量),同比下降47.1%,硝铵进口量为53 kt(实物量),同比下降35.9%。
中国氮肥出口量同比增长,出口量约1.15 Mt(折纯),同比增长8.9%。其中尿素出口量为1.37 Mt(实物量),同比下降了13.0%。
2.1.6 氮肥消费
中国氮肥消费量约为35.8 Mt(折纯,下同),同比增长6.7%。 中国气候条件比较有利于农业生产,农作物播种面积继续扩大,工业尿素消费量继续以10%以上的幅度增长,这些是带动中国氮肥消费增长的主要原因。
2.1.7 尿素市场回顾
2.1.7.1 尿素产量
在需求拉动、政策鼓励和价格刺激作用下,尿素生产企业的积极性依然较高,使得 尿素产量同比增幅达到9.1%,全年产量预计为22.33 Mt(折纯,实物量为48.54 Mt)。
2.1.7.2 尿素消费
中国农业和工业尿素需求依然旺盛,尿素总消费继续保持较大幅度增长,预计全年消费量约20.5 Mt(折纯,实物量为44.57 Mt),同比增长11.7%。
以来,中国工业用尿素需求年均增速在10%以上,其应用领域也有一定拓展,包括人造板用胶、三聚氰胺、AC发泡剂、陶瓷、涂料、医药等。
,中国人造板产量达6771×104 m3,同比增长22%,脲醛树脂胶使用量约为4.4 Mt,消耗尿素超过3 Mt(实物量,下同),同比增长了22%;国内三聚氰胺产量约为350 kt,消耗尿素约1.1 Mt;再加上其它工业消耗约1 Mt,工业用尿素总消耗量在5 Mt左右,占全国尿素总产量43.37 Mt的10%左右。
2.1.7.3 尿素价格走势
中国尿素平均出厂价约1646元/t,同比分别上涨4.2%;平均零售价约1825元/t,同比分别下降1.8%,见图3。

2.2 氮肥市场展望
2.2.1 氮肥市场趋势预测
BOABC预计, 整个氮肥生产供过于求的状况将继续加重,价格仍将高位走低(售价提高难以弥补成本上涨),行业景气度将继续下降,企业将面临成本上涨和价格下降的双重压力。
氮肥行业是受中国取消化肥生产优惠政策影响最大的行业,将导致 尿素生产成本上升100～150元/t;可是在 ～ 中国尿素产能增长累计达到12 Mt以上(实物量)和仍将限制出口的情况下, 国内氮肥可能供过于求,尿素等氮肥出厂价将很难突破 的历史高位。
2.2.2 氮肥产量预测
尽管氮肥景气度下降较快,可是 以来尿素新增产能的快速增加,将导致 中国氮肥产量继续增长。据不完全统计, ～ 中国尿素产能增加总量将达12.5 Mt,而且磷铵生产能力也在快速增长;因此,预计 中国氮肥产量仍将继续增长。
BOABC预计 中国氮肥的产量可能会达到39 Mt(折纯,下同),同比增长4.3%。其中尿素产量将达到24 Mt,同比增长约7.5%。
2.2.3 氮肥进出口预测
由于中国即将推行化肥流通体制改革和计划继续对尿素出口征收出口税,在国际油价会落地的情况下,中国尿素出口的成本优势将进一步降低;但大型企业仍具有较高的国际竞争力,考虑到国内市场供过于求的状况将加重,预计这些有竞争力的企业将会扩大出口;因此,预计 中国尿素出口量将高于 ,初步预计为2 Mt(实物量);考虑到AS、氯化铵出口的增长,预计 中国氮肥总出口量高于 ,预计 氮肥出口总量约1.6 Mt(折纯),同比增长39.6%。
在国内生产供过于求状况加重和国产尿素在国内市场比较优势明显,基本占据着100%国内市场的情况下,预计 中国进口尿素仍将在100 kt(实物量,下同)以下;而且预期DAP进口量也将下降,预计氮肥总进口量将低于 。
2.2.4 氮肥消费预测
由于政府继续重视粮食生产、继续加大粮食生产补贴和农资补贴力度,加之 种植收益和粮价有所提高,预期 农民的农业投入积极性仍将较高,同时工业尿素用量将继续增长;因此BOABC初步预计 中国的氮肥消费将保持增长,预计 氮肥消费总量将为37.5 Mt(折纯,下同),同比增长4.8%,其中尿素的消费量将达到22.5 Mt,同比增长约9.8%。

3 生产规模和产品方案
3.1产品方案
表3-1
序号
项 目
单 位
现 有
生产能力
本工程增加
生产能力
建成后
总生产能力
1
合成氨
104t/a
8
5
13
2
尿 素
104t/a
13
7
20

3.2产品质量标准
表3-2
品 种
标 准
主 要 指 标
合成氨
GB536-1988
一级品:含NH3%≥99.8
含油、水%≤0.2
尿 素
GB2440-1991
优等品:含氮总量(干基计)%≥46.3
缩二脲%≤0.9
水分%≤0.5
粒度(0.85～2.5)%≥90

3.2 生产制度
按全年300天
每天24 小时

4 工艺技术方案
4.1 现有设备概况
4.1.1 合成氨部分
表4-1 现有主要设备表
序号
工段
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
锅炉
沸腾炉
循环流化床锅炉
20t/h
75t/h
台
台
1
1

2
原料
煤棒挤压机
MBJ210,Q=4000kg/h
台
8
55kw
3
造气
煤气发生炉

气 柜
鼓风机

洗气塔

DN2260
DN2400
V=5000m3
9-19-13NO9D
9-19-11NO9D
DN4200×10800
DN3400
台
台
台
台
台
台
台
2
13
1
3
3
1
1
5.5kw
5.5kw

125kw
125kw

4
脱硫
静电除焦器

萝茨风机

脱硫塔

再生槽

脱硫泵

DN3000
YD-6
D36/80-5000
R604N 231m3/min
LG480
DN2200
DN1800
DN5300/DN4500
DN4600/DN3800
IH200－150－315
IH150－125－315
6BA－8
台

台
台
台

1
1
2
4
3
1
1
1
1
2
1
2

280KW
130KW

45KW

22KW
5
变换
中变炉
低变炉
饱和热水塔

主热交

热水泵

DN3200×14000
DN3400/DN2600×18000
DN ×22735
DN1800×23882
DN1400×9585 F=497m2
DN1300×9749 F=300m2
100R
80R
台
台
台

台
台
台
台
1
1
1
1
1
1
3
2

50KW
11KW
6
压缩
氢氮压缩机

L3.3-17/320
M－73/314
H224A-165/314
台

14
3
1
320KW
1250KW
2500KW
7
脱碳
脱碳塔
气提塔
洗涤塔
气提风机
罗茨风机
脱碳泵
DN2600×36798
DN360×34600
DN1600×21300
9-19NO11.2D
L601
200D12×8
台
台
台
台
台
台
1
1
1
2
3
3

45KW
70KW
440KW
8
变换气脱硫
变脱塔
变脱塔
脱硫泵
DN2400×17000
DN2400×15000
150D30×3
台
台
台
1
1
4

75KW
9
双甲
甲醇塔
甲烷化塔
水冷器
循环气加热器
热交换器
循环机
水洗泵
DN800×15770
DN800×15770
F=200 m2
F=196 m2
F=60 m2
2DZ8-2.3/120-140
3W-6BT2
台
台
台
台
台
台
台
1
1
2
2
1
3
2

180KW
37KW
10
合成
合成塔

冷 交

废热锅炉

氨冷器

循环气加热器

循环机

DN800×15683
DN600×11617
F=216 m2
F=81 m2
DN1000 F=70 m2
DN1600 F=46 m2/ 35 m2
F=240 m2
F=85 m2
DN700 F=327 m2
F=92 m2
2DZ5.5-1.8-285/320
2DZ5.5-1.4-285/320
2Z2.4-0.8/285-320
台
台
台
台
台
台
台
台
台
台
台
台
台
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
2
1

180KW
140 KW
95 KW
11
冷冻
冰机

液氨贮槽
8AS17
LG20A200Z
V=100 m3
台
台
台
3
2
4
190
250

15
吹风气回收
燃烧炉
旋风分离除尘器
余热锅炉
软水加热器
空气余热器
鼓风机
引风机
DN5200
DN4000
Q42/950-15-1-27/280

9-26 7.1D
Y4-37 16D
台
台
台
台
台
台
台
1
1
1
1
1
2
1

75KW
110KW

4.1.2尿素部分
序号
车 间
装 置 名 称
套(台)数
1
合成
DN1200尿素合成塔系统,V=20m3
2
2
CO2压缩
M-56/20.6 CO2压缩机 710kw
2
3
高压泵房
20m3/h液氨泵 132kw
2

12 m3/h一甲泵 90kw
2

4 m3/h二甲泵 4kw
2

4 m3/h氨水泵 4kw
2
4
分解蒸发
DN1100一段分解塔系统
1

DN700二段分解塔系统
1

DN1100一段吸收塔系统
1

氨冷器
3

DN1000一段蒸发分离器
1

DN1200二段蒸发分离器
1
6
造粒及包装
DN9m造粒塔系统
2

尿素包装贮运系统
1

4.2工艺技术方案
本工程为前期工程的挖潜改造,因此工艺技术路线不作原则性变更。其中合成氨部分主要为挖潜、填平补齐;尿素部分主要为在采用均温型合成塔内件基础上的配套、挖潜及填平补齐。
4.2.1.合成氨装置
本工程为填平补齐工程,合成氨仍采用原有工艺路线。基本思路为:基本利用原有设备,形成一套完整的合成氨系统,能力为5万吨/年总氨(以下简称1＃);利用部分原有设备,主要为新上设备,形成一套能力为8万吨/年总氨能力的系统(以下简称2＃)。基本流程为固定层煤气炉间歇造气;栲胶法半水煤气脱硫;往复式氢氮气压缩机加压;压缩机二段出口去变换,变换气湿法(栲胶法)脱硫、压缩机三段出口去碳丙脱碳(1＃)、变压吸附脱碳(2＃);压缩机五段出口去双甲(1＃)、醇烃化(2＃);压缩机六段出口去合成,最后得到的氨。
4.2.1.1造气
郴州桥氮化工有限责任公司合成氨装置造气部分采用以煤为原料,固定层煤气炉间歇气化法制取半水煤气。主要流程为:吹风气经旋风除尘器除尘后进吹风气余热回收装置副产蒸汽后放空;半水煤气经旋风除尘器除尘后进洗气塔降温除尘后进气柜。由于半水煤气的显热没有经过充分回收,这样既浪费了能量,又多消耗了冷却水,不太合理。
本次工程造气部分须作相应改造,1＃(下造气)新增煤气炉DN2400一台套;新增显热回收器及洗气塔3套,每四台造气炉共用一套,半水煤气经过旋风除尘后,进显热回收器回收热量,副产蒸汽及过热蒸汽,然后经过洗气塔冷却降温,入气柜。原有鼓风机风量小、风压低,不利于强化生产,降低消耗,淘汰原有风机,新上D400-21空气鼓风机3台;整个控制系统采用微机油压控制系统。2＃(上造气)新增DN2650煤气炉4台套,显热回收、鼓风机相应改造。
新增主要设备一览表
表4-2
序号
设备名称
规格及型号
数量
单位
重量
备注
1
造气炉
DN2650
4
台

2＃

DN2400
1
台

1＃
2
旋风除尘器
DN
5
台

利旧15台
3
显热回收器
LRG1000
5
台

4
洗气塔
DN
5
台

5
空气鼓风机
D400-21
Q=400m3/min
P=2500mmH2O
5
台

220KW
6
气柜
VN3000m3
1
台

改造

4.2.1.2 吹风气回收
公司现有一套吹风气回收系统配下造气(1#),基本能满走扩建后8台造气炉的吹风气回收用,需新上一套吹风气回收系统以满足上造气(2＃)扩建后12台造气炉的吹风气回收。
吹风气回收流程简述
由造气送来的吹风气,与两气回收来的废气分别送入中燃式燃烧炉燃烧后,获得的高温烟气直接进入余热锅炉。在锅炉中,高温烟气先后经过蒸汽过热段、蒸发段及软水加热段,之后,经过空气预热器,进一步回收烟气余热后,经引风机排至烟囱放空,锅炉出口3.82MPa、420℃的蒸汽,送去发电机组发电后进入全厂蒸汽管网。
新增主要设备一览表
表 4-3
序号
设备名称
规格及型号
数量
单位
重量
备注
1
燃烧炉
DN6200/DN5500
1
台

2
余热锅炉
Q70.5/900-25-3.82/450
1
台

3
空气预热器
1600m2
1
台

4
引风机
Y4-73NO16D
1
台

132KW
5
空气鼓风机
9-19NO12.5D
2
台

110KW

4.2.1.3脱硫
郴州桥氮化工有限责任公司原有两套半水煤气脱硫装置,大部分设备偏小,能力没有办法扩大,现考虑用原来两台DN2800碳化塔改造做1＃系统的脱硫塔和冷却清洗塔,以此为基础,组成1＃脱硫系统,同时新上2＃脱硫系统,工艺流程不变,能够考虑同时采用栲胶脱硫工艺。

脱硫工段主要设备一览表
表4-4
序号
名 称
规格型号
数量
材料
备 注
1
脱硫塔
DN4800×31000
内装填料:330m3
1台
碳钢

2
变脱塔
DN2600×24900
内装填料:75m3
1台
碳钢

3
精脱硫塔
DN2400×14740
内装精脱硫剂:36m3
2台
碳钢

4
精脱硫净化塔
DN2400×12590
内装精脱硫剂:20m3
1台
碳钢

5
脱硫泵
Q=300~350 m3/h
3台

6
变硫泵
Q=40~50 m3/h
2台

7
喷射再生槽
DN6700/DN5500
附喷嘴12个
1台
碳钢

8
栲胶制配系统
DN3000×6500
1套
碳钢

9
熔硫釜
DN1000×5600
2台
不锈钢

4.2.1.4压缩
郴州桥氮化工有限责任公司现有M-73/314型氢氮压缩机3台,H224A-165/314型氢氮压缩机1台,上述二种机型合计能力能够达到5万吨/年合成氨,以上压缩机可做为1＃系统压缩机。公司另有L3.3型氢氮压缩机14台,这种压缩机生产能力小,设备陈旧,能耗高,与大机并机困难,因此是早该淘汰的机型。本次工程拟全部淘汰L3.3型压缩机,新上3台6M32型氢氮压缩机,形成2＃压缩系统,总生产能力达到8万吨/年合成氨,这样既降低了能耗,又满足了生产要求。

新增主要设备一览表

表4-5
序号
设备名称
规格及型号
数量
单位
重量
备注
1
压缩机
6M32-185/314
3
台

3100kw

4.2.1.5 CO变换
当前国内中小氮肥厂变换工艺大致有中温变换、中串低、全低变、中低变几种,其中全中变及中串低因蒸汽消耗高或流程长等原因已逐步淘汰。全低变由于蒸汽消耗最低,且由于反应温度低,能显著减小换热器的面积,节省设备投资,因而被不少厂家采用。但全低变工艺对原料气、水和蒸汽的品质要求高,管理水平也要相应跟上,因此许多厂家由于种种原因付出了不小的代价,主要是触媒寿命大大缩短,而低变触媒价格昂贵,因而影响了经济效益。
中低低变换工艺是在吸收中串低和全低变的优点的基础上,结合中国的实际管理水平而发展起来的,它与全低变工艺相比蒸汽消耗稍有上升,但克服了全低变工艺在生产中的难题,达到了稳定生产、降低消耗的目的。
公司现有两套变换装置,能力满足不了本工程的需要,考虑将现有装置整合成为一套满足年产5万吨合成氨能力的1＃装置,新上一套年产8万吨的中中低低变换工艺装置。
新上变换系统的主要设备选型见下表。

表4-6 变换工段主要工艺设备一览表

序号
名 称
规格型号
数量
材料
备 注
1
中变炉
DN4200×12970,内装B112中变触媒48m3
1台
碳钢

2
低变炉
DN4000×13920
低变触媒28m3
1台
碳钢

3
主热交换器
DN1600×11100,列管式
换热面积:480m2
1台
不锈钢

4
一段冷却器
DN1300×6773,管壳式
换热面积:80m2
1台
不锈钢
碳钢

5
二段冷却器
DN1300×6773,管壳式
换热面积:100m2
1台
不锈钢
碳钢

6
一水加热器
DN1300×8674,管壳式
换热面积:200m2
1台
不锈钢
碳钢

7
二水加热器
DN1300×10575,管壳式
换热面积:158m2
1台
不锈钢
碳钢

8
变换气冷却器
DN1300×10575,管壳式
换热面积:260m2
1台
不锈钢
碳钢

9
饱和热水塔
DN ×2200
1台
碳钢

10
热水泵
Q=190~200 m3/h
1台

11
冷凝水泵
Q=100m3/h
1台

4.2.1.6脱碳
4.2.1.6.1 概述
郴州桥氮化工有限责任公司有一套6万吨/年合成氨能力的碳丙脱碳装置,运行良好。可满足本工程一套系统要求。
本次技术改造,需要新增8万吨/年合成氨能力的脱碳装置,现就脱碳装置工艺方案的确定情况介绍如下:
当前脱碳方法能够大致分为溶剂吸收法和变压吸附法两大类
1)溶剂吸收法脱碳
溶剂吸收法是传统的脱碳方法,分为物理吸收法和化学吸收法,在中国,吸收法已在合成氨厂变换气脱碳工艺中广泛使用。
 物理吸收的原理是经过交替改变二氧化碳和吸收剂(一般是有机溶剂)之间的操作压力和操作温度,实现二氧化碳的吸收和解吸,从而达到分离处理二氧化碳的目的。在整个吸收过程中不发生化学反应,因而消耗的能量要比化学吸收法要少,一般物理吸收法中吸收剂吸收二氧化碳的能力随着压力增加和温度