河北某化肥公司20万吨合成氨35万吨尿素改扩建工程环评报告

河北某化肥公司20万吨合成氨35万吨尿素改扩建工程环评报告内容摘要：

炉 5座； Φ 3000 煤气发生炉 2 座 2 净化工段 深度变换工艺； 三触媒配热钾碱法脱碳工艺 NHD 脱碳 将深度变换工艺改造为中低低变换； 将三触媒配热钾碱法改造为 NHD 法，增建联醇、高压甲烷化装置 合成氨装置： NHD 法＋联醇＋高压甲烷化装置 甲醇装置： NHD 脱碳 3 压缩合成 工段 一套合成、冷凝、分离系统 甲醇合成 两套合成、冷凝、分 离系统 合成氨装置： 两套合成、冷凝、分离系统 甲醇装置： 甲醇合成 三 尿素装置 水溶液全循环法 斯娜姆氨气体法 水溶液全循环法 斯娜姆氨气体法 续表 31 主要生产装置 和 三废处理 设施 的内容、规模和相互关系汇总表 序号 项目名称 现有工程 在建工程 改 扩建工程 改 扩建工程后 四 配套公用工程 设施 1 供汽设备 1台 75t/h的循环流化床锅 1 台 75t/h 的循环流化床 新建 1 台 75t/h 的 合成氨、尿素装置： 筑龙网给排水所有资料全都免费 炉，多管旋风除尘＋文丘里水膜除尘，效率 99％，炉内添加石灰石粉固硫，效率 80％； 现有 一套造气吹风气余热回收装置； 工艺副产蒸汽 锅炉，多管旋风除尘＋文丘里水膜除尘，效率99％，炉内添加石灰石粉固 硫，效率 80％； 新建 一套造气吹风气余热回收装置； 工艺副产蒸汽 循环流化床锅炉，四电场静电除尘，效率 ％，炉内添加石灰石粉固硫和碱性水脱硫，效率 85％，现有合成氨、尿素装置运行的 75t/h 循环流化床备用； 工艺副产蒸汽 新建的 1台 75t/h的循环流化床锅炉，四电场静电除尘，效率 ％，炉内添加石灰石粉固硫和碱性水脱硫，效率 85％； 现有一套 造气吹风气 余热回收 装置； 工艺副产蒸汽。 甲醇装置： 1 台 75t/h 的循环流化床锅炉，多管旋风除尘＋文丘里水膜除尘 ，效率 99％，炉内添加石灰石粉固硫，效率80％； 一套造气吹风气 处理 装置； 工艺副产蒸汽。 2 软化水装置 规模： 200m3/h 工艺：砂滤＋阳柱＋阴柱 新建 400m3/h 软化水装置，采用反渗透工艺，原有的软化水装置废弃 利用在建工程新上的软化水装置 利用在建工程新上的 软化水装置 3 储煤场 现有储煤场一座， 设有干煤棚 利旧 利旧 利旧 五 主要处理设施 1 造气吹风气 现有吹风气处理装置 一套 新建吹风气处理装置 一套 利用现有吹风气处理装置 合成氨、尿素装置： 吹风气处理装置一套 甲 醇装置： 吹风气处理装置一套 2 造粒塔废气 一般老造粒喷头 采用新型造粒喷头 3 煤场粉尘 设干煤棚， 未安装洒水装置 利旧 利旧 设干煤棚，安装洒水装置，并用遮盖布覆盖 4 尿素解析废液 做为锅炉水膜除尘用水 新建热力水解装置处理现有 20 万吨 /年尿素解析废液 利用新投产的 尿素装置自带的热力水解装置处理 热力水解装置两套 5 全厂生产废水 外排 对全厂排放的废水进行治理回用 在 石家庄正元化肥有限公司废水零排放方案基础上对在建工程制定的废水治理回用方案进行修改完善，实现 改扩建工程后全厂 生产废水 零排放 6 生活污水 化粪池 新建生活污水处理设施 利用在建工程设置的生活污水处理设施 利用在建工程设置的生活污水处理设施 筑龙网给排水所有资料全都免费 现有工程 工程概况 河北 某化肥有限公司 于 1967 年筹建， 1972 年建成投产， 2020 年 5 月改制为民营企业，最初设计生产能力合成氨 6 万吨 /年 、 尿素 11 万吨 /年 ， 1991 年生产能力 扩大 到合成氨 7 万吨 /年、尿素 13 万吨 /年，后经过 10 多年的不断改造、填平补齐，目前 形成 12 万吨 /年合成氨、 20 万吨 /年尿素生产装置。 （ 1）产品品种及规模：合成氨 12 万吨 /年、尿素 20 万吨 /年。 （ 2）占地面积：现有工程位于厂区西南部，占地面积为 160000m2，其中绿化面积为 32020 m2，绿化率为 20％。 （ 3）定员： 1000 人。 （ 4）年工作时间： 年工作小时数为 8000 小时。 主要生产工艺 现有工程合成氨、尿素生产装置采用的主要生产工艺见表 31。 表 31 现有工程合成氨、尿素生产装置主要生产工艺 序号 装置名称 主要工段 主要生产工艺 1 合成氨装置 造气工段 固定层半水煤气发生炉制取半水煤气 净化工段 三触媒配热钾碱法脱碳工艺，即中温变换、耐硫低温 变换、一次苯菲尔脱碳、铜锌低变、二次苯菲尔脱碳 、甲烷化。 脱硫采用栲胶法 合成工段 合成塔内 压力、 450℃ 反应温度和催化剂的作用下 H2 和 N2 反应生成 NH3 2 尿素装置 水溶液全循环法 合成氨装置 生产工艺 流程及排污节点 （ 1）合成氨装置生产工艺流程 ① 造气工段 造气工段包括以焦炭为原料，采用固定层半水煤气发生炉制取半水煤气以及半水煤气脱硫。 半水煤气主要成份为 CO、 N H2 以及少量的 CO CH H2S等气体。 造气过程一般包括以下五个 阶段： 筑龙网给排水所有资料全都免费 吹风阶段：吹入空气，提高燃料层的温度，吹风气送余热回收系统燃烧 副 产蒸汽，烟气自烟囱排放； 上吹制气阶段：自下而上送入水蒸汽进行气化反应，燃料层下部温度下降，上部升高； 下吹制气阶段：水蒸汽自上而下进行气化反应，使燃料层温度趋于平衡； 二次上吹制气阶段：将炉底部下吹产生的煤气排净，为吹入空气作准备； 空气吹净阶段：此部分吹风气加以回收，做为半水煤气中氮气的主要来源。 制取的半水煤气含 H2S 约为 2～ 3g/Nm3，进入常压脱硫塔脱除 H2S，脱硫采用栲胶脱硫工艺，气体穿过填料层与塔顶喷淋下来的 栲胶溶液逆流接触，脱除气体中 95％以上的 H2S，出塔气 H2S 在 50 mg/Nm3 以下，脱硫后的半水煤气入气柜储存，再经电除尘器除尘，氮氢压缩机一、二、三段压缩至 ，送往净化工段。 厂内现有一套硫回收装置，吸收 H2S 后的栲胶富液由脱硫塔底部排出，在喷射再生塔内实现氧化再生，再生后的贫液送入脱硫塔顶部循环使用，从喷射再生槽中悬浮出来的硫泡沫在泡沫槽中连续熔硫，再经硫磺斗冷凝成固体硫磺。 造气主要反应式： C＋ O2＝ CO2＋ 402kJ 2C＋ O2＝ 2CO＋ 237kJ 2CO＋ O2＝ 2CO2＋ 569kJ C＋ H2O＝ CO＋ H2－ C＋ 2H2O＝ CO＋ 2H2－ 栲胶脱硫主要反应式： 吸收反应： H 2 S+ N a 2 CO 3 N a H S + N a H C O 3 N a H S+ N a H CO 3 + 2N a V O 3 S + N a 2 V 2 O 5 + N a 2 CO 3 +H 2 O Na 2 V 2 O 5 + T Q ( 醌态栲胶 ) 2N a V O 3 + T H Q ( 酚态栲胶 ) 筑龙网给排水所有资料全都免费 再生反应： 1 / 2 O 2 + 2 T H Q ( 酚态栲胶 ) 2 T Q （醌态栲胶）＋ H 2 O ② 净化工段 本工段主要包括变换、变换气脱硫、脱碳以及甲烷化等工序。 来自氮氢压缩机出口的原料气进入中温变换炉，在中温变换触媒（ Fe2O3）的催化下使 CO 和H2O 反应生成 CO2 和 H2，此时伴有有机硫转化为无机硫发生，出口 CO 在 6％～12％之间。 变换气进入脱硫塔，经栲胶溶液脱硫，出口 H2S10mg/m3，然后 经CO2 一次吸收塔、低温变换炉、 CO2 二次吸收塔、 ZnO 精脱硫塔 净化处理后 CO2 ％，而后进入甲烷化炉，利用 CO、 CO2 和 H2 发生甲烷化反应，使气体中CO＋ CO210ppm，送往压缩机四段。 变换主要反应式： CO＋ H2O＝ CO2＋ H2 甲烷化主要反应式： CO＋ 3H2＝ CH4＋ H2O CO2＋ 4H2＝ CH4＋ 2H2O 变换气脱硫反应同造气常压脱硫反应式。 ③ 合成工段 进入压缩机四段的气 体经四、五、六高压段压缩，压力达到 30Mpa，与循环机输送的循环气混合后进入合成系统，在合成塔内 压力、 450℃ 反应温度和催化剂的作用下、 H2 和 N2 反应生成 NH3。 出塔气经冷凝分离，液氨去氨库贮存，未反应的 H N2 重新进合成塔继续反应。 为了回收合成反应余热，合成系统设置了废热锅炉， 副 产 3Kg/cm2 的蒸汽并入全厂蒸汽管网。 为了维持循环气中甲烷含量在 6％～ 15％之间，需要排放一部分循环气，此部分气体 经 高压软水吸收氨、 中空膜分离器分离氢 后 ， 再 送造气余热回收系统燃烧炉。 主要反应式： N2＋ 3H2＝ 2NH3 （ 2）合成氨装置排污节点 合成氨装置废气主要包括造气吹风气、合成弛放气和液氨储罐气，其中合成 筑龙网给排水所有资料全都免费 弛放气和液氨储罐气经氨回收装置 回收氨，中空纤维膜分离器分离氢后与造气吹风气一起经余热回收装置燃 烧 并副产蒸汽 ；废水主要为造气废水和含油污水 ，造气废水经造气废水处理站处理，含油污水经油回收装置回收油；固体废物主要为生产过程中产生的 造气炉渣、锅炉灰渣和 各种废催化剂， 造气炉渣、锅炉灰渣外售做建材，废催化剂 均由厂家回收。 现有工程合成氨装置主要生产工艺流程及排污节点见图 31，主要污染物产生及治理措施情况见表 32。 尿素装置生产工艺流程及排污节点 （ 1）尿素装置生产工艺流程 现有工程采用水溶液全循环法尿素生产工艺，主要反应式为： 2NH3＋ CO2＝ NH2COONH4＋ Q NH2COONH4＝ CO(NH2)2＋ H2O－ Q ① 二氧化碳的压缩和净化 来自合成氨装置的 CO2 气体压缩后送往脱硫塔脱硫，经脱硫后净化气体压缩至 （绝），约 125℃ ，送往尿素合成塔。 ② 氨的输送 来自合成氨装置的原料液氨用氨泵加压送往液氨预热器，加热至 70～ 80℃进入尿素合成塔。 ③ 尿素合成 原料 CO2 气体、液氨及循环回收工序来的一甲液同时送入尿素合成塔底部，在约 （绝）， 188℃ 的合成条件下，经足够停留时间，约有 65％的 CO2转化为尿素，反应熔融物自塔顶排出。 ④ 循环回收：合成塔出口物料有尿素、甲铵液、 NH CO2 等，减压后经预分离器分离，气相进一段吸收塔，液相进一段分解塔；分解后的液相经减压后进二段分解塔，经二段分解后的液相进入闪蒸槽。 二段分解塔的气相进二循一冷却器、二循二冷却器冷凝； 气相进尾吸塔，二循一冷的液相由二甲泵进一段吸收塔 筑龙网给排水所有资料全都免费 做吸收液，二循二冷的液相用氨水泵送惰洗器作吸收液吸收一段吸收塔外排气相中未凝气中的氨后进一段吸收塔作吸收液循环。 尾吸塔外排的碳铵液进解吸塔进行解吸，回收 NH3 和 CO2 后解吸液外排至锅炉水膜除尘循环水系统，气相进二循一冷冷凝后循环。 ⑤ 尿液加工 尿液在闪蒸槽闪蒸后，液相再经过两段蒸发过滤脱去水份，浓缩后的熔融尿液由熔融泵送往造粒塔顶的旋转喷头造粒，造粒塔底部得到成品尿素颗粒，由皮带机送至包装车间包装。 闪蒸的气相与一段蒸发分 离后的气相经一段表面冷凝器冷凝后送往碳铵液槽，二段蒸发分离后的气相经二段表面冷凝器冷凝后送往二表槽做为二循一冷、二冷吸收液循环使用。 （ 2）尿素装置主要排污节点 尿素装置废气主要为尾气吸收塔排气和 造粒塔排气；废水为尿素解析塔废液；固体废物为脱硫塔产生的废催化剂，由厂家回收。 尿素装置生产工艺流程及排污节点见图 32，主要污染物产生 、 治理措施情况见表 33。 筑龙网给排水所有资料全都免费 筑龙网给排水所有资料全都免费 表 32 合成氨 装置废气、废水、固体废物产生、治理措施情况表 废 气 编号 污染源 名称 排放量 （ Nm3/h） CO H2 CO2 CH4 N2 NH3 排放 规律 治理措施及 排放去向 GX1 造气吹风气 49800 ％（ V） ％（ V） ％（ V） ％（ V） ％（ V） 连续 去余热回收装置燃烧副产蒸汽 GX2 合成弛放气 50％（ V） 12％～ 15％（ V） 15%（ V） 8％（ V） 连续 GX3 液氨储罐气 ％（ V） 5%～ 8％（ V） 14%（ V） 25％ ~30%（ V） 连续 废 水 编号 污染源 名称 排水 量 （ m3/h） COD BOD5 SS 氨氮 氰化物 硫化物 石油类。