水煤浆加压气化法生产合成氨及尿素生产线项目立项申请建议书

水煤浆加压气化法生产合成氨及尿素生产线项目立项申请建议书内容摘要：

氨和二氧化碳用水吸收生成甲铵或碳酸铵水溶液返回合成系统循环利用。 反应液经两段分解及真空蒸发浓缩至 %造粒。 以煤为原料采用水媒浆加压气化技术生产粗煤气 ,粗煤气采用耐硫催化剂进行蒸汽变换。 粗煤气的净化采用低温甲醇洗除去其中的轻油 ,硫化物和二氧化碳等。 然后再以液氮洗涤除去其中的甲烷和一氧化碳制得合格的合成气 ,做为合成氨生产的原料。 甲烷馏份采用蒸汽转化和变换后返回净化系统 ,再生的二氧化碳送往尿素装置生产尿 素。 合成气的压缩采用蒸汽透平 ,合成氨压力32MPa,合成塔选用径向为主的新型合成塔配中置式锅炉流程 ,生产的液氨存于氨库供尿素生产使用 尿素生产采用国内成熟的水溶液全循环法 ,氨和二氧化碳在尿素合成塔中合成尿素 ,后处理系统采用二段分解、三段吸收、二段蒸发的工艺技术 ,造粒采用造粒机生产大颗粒尿素。 工艺流程 山东华鲁恒升化工股份有限公司大型氮肥装置国产化技改示范项目以已2020年 12月竣工投产 ,采用的就是多喷嘴对置式煤浆气化装置 ,工作压力 ,工作温度达 1400℃。 国 内专利技术 ,达到国际先进水平。 设备全部国产化 ,节省投资。 所用煤种兼容性好 ,环保性能良好 ,操作周期长 ,能量回收好 ,与传统水煤浆气化技术相比 ,该技术节煤 7%,碳转化率由 95%提高到 98%。 通化化工股份有限公司拟全部采用该技改示范工程技术。 工艺路线如下 : 空 分 低温甲醇洗 脱硫脱碳 四喷嘴新 型气化炉 高温耐 硫变换烟煤 水 添加剂 克劳斯 硫回收 液氮洗 精制 硫 磺 氨合成 水溶液全循环尿素节能新工艺装置 尿 素 按示范项目模式 ,利用华东理工大学和大连理工大学的专利技术。 由中国华陆工程公司和中国寰球化学工程公司负责设计。 设备由国内厂家制造。 技术水平达到国际领先。 引进技术、设备和材料设想 低温甲醇洗和液氮洗的生产工艺技术由国内进行开发和设计 ,开发设计工作由化工部第二设计院承担。 设备和材料的引进 ,既要节省投资又要确保工程质量 ,考虑引进关键设备和材料。 水煤浆加压气化引进 6 台水煤浆泵 ,低温甲醇洗引进低温甲醇泵 4 台 ,同时还需引进非标设备、低温钥材、管材、管件和阀门。 DCS 装置暂按国产考虑。 工艺方案及投 资估算 棒磨机 2 台 ,2 开不备。 采用Ф 气化炉 2 套。 1 开 1 备 ,高压煤浆泵引进。 关键阀门引进。 压力。 采用 3 级闪蒸流程灰水处理系统一套 ,沉降槽采用Ф 17m 1 台。 装置投资 :~ 亿 ,其中美元 :~250 万元。 ⑴变换 采用国内技术 ,三段宽温耐硫变换 ,设备全部在国内加工制造 ,一段变换炉Ф ⑵脱硫脱碳 采用低温甲醇洗 ,液氮洗。 ⑶硫回收 采用克劳斯工艺 ,立足国内制造。 净化装置投资 :~ 亿。 . 压缩 采用离心式蒸汽透平驱动压缩机 1 台不备用。 压缩装置投资 :~ 亿。 . 成和冷冻采用国内技术 ,11MPa 氨合成 ,循环机采用与合成气压缩 机联合式。 采用离心式氨冷冻压缩机 1 台。 氨合成及冷冻装置投资 :~ 亿。 空分 ? ,一套 ,(国内技术 ) 空分装置投资 :~ 亿 中控室采用集散控制系统 ,ESS 安全联锁系统。 投资 :~ 亿元。 : 采用改良的水溶液全循环工艺。 (国内技术 )投资 :~亿元。 ⑴煤贮运采用筒仓贮煤 ,Ф 15m 筒仓 2 座。 ⑵循环水供水能力 ~20200m3/h,Ф 风机逆流式冷却塔 5 座。 ⑶供电 需要容量 ~12020KWh ⑷供汽 需 10MPaG 蒸汽 180t/h。 蒸汽 260t/h 公用工程投资 :~ 亿元。 火炬、空压站 ,氨贮罐 (5000m31 台 )等。 投资 :~ 亿元。 :~ 亿元。 ⑴ 设计费 :~ 亿元 (包括专利费 ) ⑵ 预备费 :~ 亿元 关键技术说明 压缩技术 二氧化碳压缩机是大型尿素生产装置的关键核心设备。 西安交大研制的大型尿素装置宽工况节能型二氧化碳离心压缩机 ,解决了长期困扰我国石化行业大型尿素生产装置能耗大、设备故障频发的难题 ,保证了大型尿素装置长期低负荷运行时的节能效果 ,从源头上降低了尿素的生产成本 ,为我国石化行业提供了一种安全可靠、高效节能、具有自主知识产权的高压小流量化工介质离心压缩机产品和技术。 NHD 脱碳工艺 NHD 是南京化学工业公司 (集团 )研究院近年来开发的一种优良的物理吸收溶剂。 它的主要组分为聚乙二醇二甲醚。 它具有沸点高 ,冰点低 ,蒸汽压低 ,对H2S 和 CO2 及 COS 等酸性气体有很强的选择吸收性能。 其化学稳定性、热稳定性好 ,挥发损失小 ,对碳钢设备亦无腐蚀性。 洒落地下时可被生物降解 ,对人及生物环境无毒害 ,因此 NHD 气体净化技术为清洁生产工艺。 活性炭脱硫后的变换气加压至 后先经过分离器分离夹带雾沫后 ,进入板翅式综合气体换热器 ,与净化气、高压闪蒸气、低压闪蒸气换热降温 ,经 进塔分离器分离 ,进入脱碳塔 ,气体由下向上与从塔顶喷淋下来的溶液逆流接触 ,混合气体的二氧化碳被溶剂吸收 ,脱除到 %以下 ,净化气经雾沫分离器分离掉夹带的少量雾沫后 ,进入翅式气体换热器回收冷量 ,经装有 EAC2 的精脱硫罐脱除掉残余总硫 (),加压送联醇系统。 从脱碳塔底部出来的 NHD 富液 ,减压后经高闪槽将部分溶解的二氧化碳和大部分 N H2 气体闪蒸解吸出来 ,高闪气经雾沫分离器分离掉所夹带的少量雾沫后进板翅式气体换热器回收冷量 ,然后返回压缩机三级入口予以回收。 高压闪蒸后的富液 ,再经减压后进入低闪槽 ,将大 部分溶剂的二氧化碳气体闪蒸解吸出来 ,送尿素 ,低闪后的溶液进入真闪槽进一步闪蒸解吸二氧化碳 ,加压后的二氧化碳气与低闪气混合送尿素。 合成氨工艺冷凝液的处理 在合成氨生产过程中 ,烃类低温变换炉出口气体、 CO2 再生塔顶部出来的气体以及甲烷化炉出口气体中均含有大量的水蒸汽 ,这些水蒸汽被冷却后成为需要排出的工艺冷凝液。 由于工艺冷凝液中含有少量的 NH CO甲醇和甲醛等 ,所以在排放或回收利用前要预先经过处理。 由于和原水相比 ,处理后的工艺冷凝液纯净度高 ,加 工成锅炉给水比原水所花的费用少 ,所以对处理后的工艺冷凝液还应尽量地回收使用。 工艺冷凝液经预热后进入汽提塔 ,在此用低压蒸汽汽提。 冷凝液中的NH CO甲醇、甲醛等被汽提出来 ,汽提汽经闪蒸槽进一步处理后引至 65 米高塔处排放 ,从汽提塔底出来的处理后的冷凝液 ,经换热冷却至 50℃后 ,送至脱盐水装置作为补充给水。 工艺冷凝液的处理量为 43 吨 /小时。 处理效率在 99%以上 ,汽提后的工艺冷凝液中杂质含量很低 ,NH3N 浓度≤ 1mg/l,电导率≤ 25us/cm,可以回收作为脱盐水装置的补充给水。 处理后排放的尾气约 1000kg/h,其中主要组份是水蒸汽约占 93%,另有大约 2%甲醇、 4%CO 1%NH3,低于排放标准值。 尿素工艺冷凝液的处理 尿素工艺冷凝液主要来源于真空浓缩系统和用来回收所有偶然排放的含有甲铵或氨溶液的碳铵溶液密闭排放槽。 将工艺冷凝液预热后 ,用泵打入解吸塔上部该解吸塔用烟囱塔盘从塔中部将塔分隔为上下两部分。 冷凝液从塔上部喷下 ,与 上升的蒸汽接触后 ,其中绝大部分的 NH3 和 CO2 被汽提出来。 汽提后的冷凝液在塔上段烟囱塔盘汇集 ,并用泵送入水解器。 经加温加压后 ,废液中的尿素全部被水解为 NH3 和 CO2。 水解后的液相再进入解吸塔下段 ,用下部加入的蒸汽将废液中的 NH3和 CO2全部解吸出来。 解吸塔气相和水解器气相经低压冷凝器和低压惰性气体洗涤塔净化后引至 40 米高处排放。 从解吸塔底出来的液相中 NH3 和尿素、 CO2 的含量都极低 ,可回收使用 ,其中一部分送至脱盐水装置作补充给水 ,一部分送造粒装置作尿素粉尘的。